גנום קרוב-רחוק

האצטלניים הם החוליה המקשרת בין בעלי החיים חסרי החוליות לבין בעלי החוליות (יונקים, עופות, זוחלים, דו-חיים ודגים). אלה בעלי חיים קטנים, חסרי יכולת תנועה, החיים בים. בדומה לחסרי חוליות אחרים, אין לאצטלניים שלד. מצד שני, לראשן שלהם יש מיתר גב המכיל את חוט השדרה (כפי שרואים בתמונה למטה), ובכך הם דומים לאדם וליתר בעלי החוליות.  מהי המשמעות הגנטית של הדמיון הזה?

ראשן בעל מיתר גב (notochord) וחוט שדרה (nerve cord)

צוות מחקר מאוניברסיטת סטנפורד בארצות הברית, בהשתתפות ד"ר רחל בן-שלמה מהחוג לביולוגיה וסביבה, קבע לאחרונה את רצף הדנ"א של הבוטרילהפרחוני, איצטלן בעל אורח חיים מרתק. הבוטריל חי במושבות המורכבות מפרטים רבים זהים גנטית, שמתות ומתחדשות מדי שבוע. לכל אחד מהפרטים במושבה יש לב משלו, אבל כל הלבבות פועלים בתיאום ומזרימים דם דרך מערכת צינורות משותפת לכל המושבה. במקרים מסוימים, שתי מושבות עוברות איחוי ויוצרות מערכת דם משותפת. מושבות אחרות, שאין ביניהן התאמה, נדחות זו מזו ואינן עוברות איחוי. במילים אחרות, לבוטריל הפרחוני יש מערכת איחוי \ דחיה שמזכירה את מנגנוני הקבלה או הדחיה של רקמות שתל באדם, המתווכים על ידי מערכת החיסון.

פרט יחיד של בוטריל פרחוני, בעל לב (h), מערכת עיכול (ds) ומערכת נשימה (brs)

מושבה דמוית-פרח של בוטריל פרחוני. כל "עלה כותרת" במושבה הוא פרט שונה. הצינוות בהיקף המושבה הם חלק ממערכת הדם המשותפת

ריצוף הדנ"א של הבוטריל הסתבר כמשימה מסובכת. מדובר בגנום גדול יחסית, המכיל רצפים רבים החוזרים על עצמם. שיטות מעבדה חדשות שפיתחו החוקרים כדי להתגבר על הקשיים הללו מאפשרות להם להעריך, שהגנום של הבוטריל כולל כ 27,000 גנים. צוות המחקר גם זיהה חלק מהגנים האחראיים לתכונותיו הייחודיות של הבוטריל. למשל, גן האחראי על התאמה\דחיה בין מושבות, וגנים השייכים למערכת החיסון ולמערכת הדם.

המידע הגנטי שהתקבל ממחקר זה נותן רמזים חשובים להתפתחותן של מערכות גוף מסובכות בבעלי חוליות (כמו לב, אזניים ועיניים)  מתוך התחלות צנועות בקרובי משפחתנו חסרי החוליות.