Ewolucja od dawna była uznawana za skomplikowany i nieprzewidywalny proces, a jej wpływ na życie na Ziemi wydawał się chaotyczny. Ale czy możliwe, że kryje się w niej jakiś ukryty porządek? Tę tezę postawił zespół naukowców z Uniwersytetu w Nottingham, co może całkowicie odmienić nasze spojrzenie na rozwój życia.
Od dawna sądzono, że ewolucja to złożony i nieprzewidywalny proces, który wpływa na życie na Ziemi w sposób chaotyczny. Jednak co, jeśli w jej przebiegu ukryty jest jakiś porządek? Zespół naukowców z Uniwersytetu w Nottingham postawił właśnie taką tezę. Profesor James McInerney i dr Alan Beavan sugerują, że ewolucja może być mniej przypadkowa, niż dotąd sądzono. To może wpłynąć na nasze podejście do wyzwań takich jak odporność na antybiotyki, choroby zakaźne czy zmiany klimatyczne.
Badacze dokonali analizy pangenomu — pełnego zestawu genów danego gatunku lub grupy organizmów — aby zbadać, czy ewolucja jest zbiorem losowych wydarzeń, czy może istnieje określony wzór, który nią kieruje.
Pangenom odzwierciedla pełną gamę różnorodności genetycznej danego gatunku, obejmując zarówno wspólne geny dla wszystkich osobników (tzw. genom podstawowy), jak i unikalne geny, które występują tylko u wybranych jednostek (genom dodatkowy). Mimo że poszczególne organizmy różnią się zestawem genów, pangenom dostarcza naukowcom wiedzy o genach kluczowych dla przetrwania oraz tych, które mogą dawać dodatkowe korzyści. Badacze wykorzystali technikę uczenia maszynowego zwaną Random Forest, opartą na zestawie drzew decyzyjnych — narzędziu, które wspomaga podejmowanie decyzji i przewidywanie wyników. Struktura drzewa decyzyjnego działa na zasadzie rozgałęziających się pytań i kryteriów. W badaniach przeanalizowano ponad 2500 kompletnych genomów bakterii, co pozwoliło dokładnie prześledzić zależności między poszczególnymi genami.
Naukowcy rozpoczęli badania od stworzenia tzw. rodzin genowych na podstawie poszczególnych genów zawartych w analizowanych genomach. Następnie przystąpili do ich szczegółowej analizy. Zauważyli, że niektóre geny nigdy nie występują jednocześnie, podczas gdy inne wykazują wzajemną zależność. Dzięki temu odkryto swego rodzaju ekosystem genowy, w którym geny współpracują lub wykluczają się nawzajem. To sugeruje, że ewolucję można w pewnym stopniu przewidzieć. Według profesora McInerneya, wyniki te mają przełomowe znaczenie. Wykazanie, że proces ewolucyjny nie jest całkowicie przypadkowy, otwiera nowe możliwości dla biologii syntetycznej, medycyny oraz ochrony środowiska.
Źródło: dobrewiadomosci.net.pl
