Informasi

Mana yang lebih dulu: Ayam atau Telur?

Mana yang lebih dulu: Ayam atau Telur?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Apakah ada pertanyaan ilmiah yang serius untuk menjawab pertanyaan kuno ini?


Kebanyakan teori tentang asal usul kehidupan mengatakan bahwa organisme uniseluler adalah yang pertama dan multiseluleritas (seperti ayam) berkembang jauh kemudian, jadi dalam arti itu telur (sel tunggal)* adalah yang pertama. Juga, hampir semua nenek moyang ayam bertelur (burung primitif, reptil non-unggas, amfibi, ikan, dan sebagainya… ) jadi telur ada jauh lebih awal daripada ayam.

*dalam arti zigot. Perkembangan embrio ayam dimulai di saluran telur ayam, sehingga tidak ada satu sel pun pada saat ayam bertelur (Gilbert, 2000).


Ini adalah kasus klasik "itu tergantung pada konteksnya."

  • Telur: Seperti yang ditunjukkan Marta Cz-C, telur ketuban yang diletakkan ayam diwarisi hampir tidak dimodifikasi dari nenek moyang dinosaurus theropoda mereka. Jadi ketika mempertimbangkan Tipe telur, telur datang lebih dulu.
  • Ayam: Dari perspektif sistematis, Anda harus terlebih dahulu memiliki hewan yang akan Anda sebut ayam sebelum dapat bertelur "ayam". Jadi mengingat satwa, ayam.

Pertanyaan tersebut membuat asumsi yang salah bahwa ayam dan telur adalah bentuk kehidupan yang berbeda.
Bentuk kehidupan pada tahap x bukanlah bentuk kehidupan yang berbeda dari bentuk kehidupan pada tahap y.
Anda mungkin juga bertanya mana yang lebih dulu, anak berusia 7 tahun atau anak berusia 8 tahun.

Tetapi mereka adalah hal yang sama dan oleh karena itu pertanyaan ini tidak valid.


Tidak tahu tentang pertanyaan ilmiah yang serius tentang jawabannya, tetapi saya selalu berpikir jawabannya adalah telur. Pada titik tertentu ayam modern telah muncul sebagai keturunan dari dua ayam pra-modern, namun harus telur sebelum bisa menjadi ayam dan orang tuanya tidak mungkin ayam modern.

Namun, semua itu mengandaikan bahwa Anda dapat menarik garis dalam sejarah evolusi ayam modern (yang masih ada) dan mengatakan ini modern dan apa yang terjadi sebelumnya tidak. Saya tidak tahu apakah itu benar-benar bisa dilakukan.

Sunting: menemukan artikel wali ini: http://www.guardian.co.uk/science/2006/may/26/uknews

"Apakah telur ayam didahului ayam bergantung pada sifat telur ayam," kata anggota panel dan filsuf sains David Papineau di King's College London.

“Saya berpendapat itu adalah telur ayam jika ada ayam di dalamnya. Jika seekor kanguru bertelur dari mana seekor burung unta menetas, itu pastilah telur burung unta, bukan telur kanguru. Dengan alasan ini, ayam pertama memang melakukannya. berasal dari telur ayam, padahal telur itu bukan berasal dari ayam.”

Dan dari Prof. Brookfield dari University of Nottingham:

Ayam pertama pasti berbeda dari induknya oleh beberapa perubahan genetik, mungkin yang sangat halus, tetapi yang menyebabkan burung ini menjadi yang pertama memenuhi kriteria kami untuk benar-benar menjadi seekor ayam; Dengan demikian, organisme hidup di dalam kulit telur akan memiliki DNA yang sama dengan ayam tempat ia berkembang, dan dengan demikian akan menjadi anggota spesies ayam.


Akhirnya Dijawab! Mana Yang Duluan, Ayam atau Telur?

Mana yang lebih dulu, ayam atau telur? Ayam, tidak, telur, tidak, ayam, tidak, telur. Itu cukup untuk membuat kepala Anda berputar langsung dari leher Anda. Kita semua telah melalui logika kebanyakan dari kita berakhir di tempat yang sama. Seperti yang dikatakan Luna Lovegood, penyihir periang namun cerdik dari Harry Potter ketika ditanya teka-teki, "Lingkaran tidak memiliki awal." Dan memang, mencoba mengidentifikasi kasus pertama dari penyebab dan konsekuensi melingkar adalah latihan yang sia-sia. Bagi mereka yang tidak memiliki cerita tepukan yang melibatkan makhluk ilahi yang memuntahkan spesies yang terbentuk sempurna, itu adalah situasi yang tidak menguntungkan.

Tapi itu tidak menghentikan kami untuk bertanya. Beruntung bagi orang-orang yang tetap terjaga di malam hari karena kesulitan seperti itu, Robert Krulwich dari NPR baru-baru ini sampai ke dasar dilema ketika dia, untungnya, menemukan video di bawah ini.

Pada dasarnya, beberapa bulan yang lalu ada seekor burung yang mirip ayam. Itu secara genetik dekat dengan ayam tetapi belum menjadi ayam dewasa. Video itu menyebutnya sebagai proto-ayam. Jadi proto-ayam bertelur, dan proto-ayam membuahinya. Tetapi ketika gen dari ma dan pa hampir-ayam menyatu, mereka bergabung dengan cara baru, menciptakan mutasi yang secara tidak sengaja membuat bayi berbeda dari orang tuanya.

Meskipun perlu waktu ribuan tahun untuk mengetahui perbedaannya, telur itu cukup berbeda untuk menjadi nenek moyang resmi dari spesies baru, yang sekarang dikenal sebagai. ayam! Jadi singkatnya (atau kulit telur, jika Anda suka), dua burung yang sebenarnya bukan ayam menciptakan telur ayam, dan karenanya, kami memiliki jawaban: Telur datang lebih dulu, lalu menetaskan ayam.

Mungkin pertanyaan yang harus kita tanyakan adalah: Mana yang lebih dulu, proto-ayam atau telur proto-ayam?


Mana yang lebih dulu, ayam atau telur? Jawaban pasti

Ini adalah pertanyaan yang telah mengganggu para filsuf sejak Yunani. Tetapi tampaknya kita sekarang memiliki jawaban untuk pertanyaan sederhana yang memikat: "Mana yang lebih dulu?" Ini telurnya.

Kesimpulan yang meyakinkan ini adalah karya panel ahli yang terdiri dari seorang filsuf, ahli genetika, dan peternak ayam.

"Apakah telur ayam mendahului ayam bergantung pada sifat telur ayam," kata anggota panel dan filsuf sains David Papineau di King's College London.

“Saya berpendapat itu adalah telur ayam jika ada ayam di dalamnya. Jika seekor kanguru bertelur dari mana seekor burung unta menetas, itu pastilah telur burung unta, bukan telur kanguru. Dengan alasan ini, ayam pertama memang melakukannya. berasal dari telur ayam, padahal telur itu bukan berasal dari ayam.”

Referensi tertua yang tercatat untuk teka-teki kekanak-kanakan kembali ke kumpulan esai dan diskusi oleh sejarawan Yunani Mestrius Plutarchus, lahir pada 46AD. Dalam sebuah bagian berjudul Apakah Ayam atau Telur yang Lebih Dahulu, dia menyarankan bahwa pertanyaannya sudah mapan: "Masalah tentang telur dan ayam betina, yang mana yang lebih dulu, terseret ke dalam pembicaraan kita, masalah yang sulit yang membuat penyelidik banyak kesulitan."

Plutarchus juga mengisyaratkan pentingnya teka-teki yang lebih besar: "Sulla, kawanku mengatakan bahwa dengan masalah kecil, seperti halnya sebuah alat, kita sedang menggoyahkan masalah besar dan berat, yaitu penciptaan dunia."

Apakah panel memecahkan perdebatan itu tidak jelas, tetapi mereka sepakat tentang urutan ayam/telur yang benar. John Brookfield, ahli genetika evolusioner di University of Nottingham mengatakan solusinya melibatkan penyatuan peristiwa spesiasi di mana ayam pertama kali berevolusi.

Dia membayangkan dua orang tua non-ayam berkumpul dan memunculkan individu pertama dari spesies baru karena mutasi genetik. "Ayam pertama pasti berbeda dari induknya oleh beberapa perubahan genetik, mungkin yang sangat halus, tetapi yang menyebabkan burung ini menjadi yang pertama memenuhi kriteria kami untuk benar-benar menjadi ayam," kata Prof Brookfield.

"Jadi organisme hidup di dalam kulit telur akan memiliki DNA yang sama dengan ayam yang akan berkembang, dan dengan demikian akan menjadi anggota spesies ayam," tambahnya.

Apakah panel akan melakukan penyelidikan terkait ayam lainnya, seperti mengapa ayam menyeberang jalan? Prof Brokfield menolak berkomentar.

Debat ini diselenggarakan bertepatan dengan peluncuran DVD Chicken Little.


Mana yang lebih dulu, ayam atau telur?

Telur jauh lebih tua dari ayam. Dinosaurus bertelur, ikan yang pertama kali merangkak keluar dari laut bertelur, dan monster artikulasi aneh yang berenang di laut dangkal yang hangat pada Periode Kambrium 500 juta tahun lalu juga bertelur. Itu bukan telur ayam, tapi tetap telur.

Jadi telur pasti datang lebih dulu. Kecuali Anda menyatakan kembali pertanyaan sebagai 'mana yang lebih dulu, ayam atau telur ayam?' Maka itu sangat tergantung pada bagaimana Anda mendefinisikan telur ayam. Apakah itu telur yang diletakkan oleh ayam? Atau dari telur yang menetas ayam? Ayam adalah spesies yang sama dengan unggas hutan merah di Asia Tenggara, meskipun mereka mungkin dihibridisasi dengan unggas hutan abu-abu ketika mereka didomestikasi 10.000 tahun yang lalu.

Tapi tidak masalah di beberapa titik dalam sejarah evolusi ketika tidak ada ayam, dua burung yang hampir-tapi-bukan-ayam cukup kawin dan bertelur yang menetas menjadi ayam pertama. Jika Anda siap menyebut telur itu telur ayam, maka telurlah yang lebih dulu. Jika tidak, ayam yang didahulukan dan telur ayam pertama harus menunggu sampai ayam pertama meletakkannya.

Langganan ke majalah BBC Focus untuk tanya jawab baru yang menarik setiap bulan dan ikuti @sciencefocusQA di Twitter untuk dosis harian fakta sains yang menyenangkan.


T: Setelah infeksi, beberapa sel T (jenis sel imun tertentu) dapat bertahan sebagai sel T memori (TMce.

A: Transpor elektron terjadi di membran mitokondria dan dengan demikian digunakan untuk produksi ATP.t.

Q: 7. Jawaban mana yang benar?

J: Genetika adalah studi yang membantu untuk memahami informasi genetik seseorang dan bagaimana informasi tersebut ditransfer.

Q: . Mengapa strategi yang baik bagi fasilitas untuk menggunakan insektisida Formula C selama tahun ketiga sebagai gantinya.

A: Insektisida: Ini adalah bahan kimia yang digunakan untuk menghancurkan serangga berbahaya yang disebut insektisida.

A: Semprotan hidung atau nasal drop disemprotkan ke dalam rongga hidung yang bekerja dengan mempersempit bloo.

Q: Enzim ligase digunakan untuk mengikat secara kovalen potongan DNA selama proses kloning spec.

A: Ligase adalah kelas enzim yang mempromosikan pengikatan dua molekul DNA atau RNA. DNA ligase joi.

T: Jelaskan SECARA DETAIL cara kerja vaksin. Sertakan deskripsi yang jelas tentang bagaimana sistem kekebalan bekerja dan.

A: Kekebalan aktif adalah kekebalan yang melibatkan fungsi aktif orang-orang yang memiliki sistem kekebalan tubuh.

T: 4. Apa hubungan temporal antara lonjakan prasinaps dan pascasinaps yang akan menghasilkan: 4A. panjang t.

A: Plastisitas tergantung waktu lonjakan STDP Ini adalah proses biologis yang bertanggung jawab .

Q: Manakah dari pernyataan berikut tentang evolusi yang benar? A) Evolusi disengaja dan bertujuan.

A: Evolusi didefinisikan sebagai perubahan dalam populasi melalui generasi berturut-turut yang menghasilkan char.

T: Jelaskan bagaimana leher Jerapah menjadi lebih panjang menggunakan Teori Sintesis Modern

J: Jean baptise lamarck mengemukakan teori lamarckisme yang didasarkan pada penggunaan dan tidak digunakannya organ.


Mana yang lebih dulu: Ayam atau Telur? - Biologi

#1 oleh Animavora » 29 Nov 2016 23:48

Saya tidak yakin apa yang saya tidak mengerti, tetapi artikel sains di webz mengklaim ayam lebih dulu.

Kedua hal ini, misalnya, mengatakan telur datang lebih dulu karena nenek moyang langsung dari ayam pertama, ayam yang hampir, tetapi tidak cukup, mencampur sperma dan sel telur yang mengalami mutasi di dalamnya yang muncul di dalam telur.

Tapi pasti tidak ada ayam dulu? Saya dituntun untuk percaya bahwa setiap makhluk yang lahir adalah spesies yang sama dari orang tuanya dan anggota lain dari spesies itu. Maksud saya itu harus, jika tidak, dengan apa ia dapat berkembang biak?

Sekarang saya tahu ayam memiliki nenek moyang yang pasti bukan ayam, meskipun analogi ada saat kita pasti belum dewasa. Kita dapat melihat melalui foto kita dan memilih diri kita sebagai bayi, balita, anak-anak, remaja dan orang dewasa, jika kita mengambil foto dengan cara standar - secara sporadis. Namun, jika kita dibesarkan dengan orang tua yang mengambil foto setiap hari dalam hidup kita, dan kita menempatkan semuanya dalam satu baris, kita tidak akan, saat kita lewat, dapat memilih saat kita berubah. dari satu tahap kehidupan ke tahap berikutnya.

Itu harus sama dengan makhluk hidup. Jika Anda memiliki foto setiap nenek moyang ayam tertentu kembali ke akar theropoda, meskipun Anda akan dapat membolak-balik beberapa foto yang bagus dan dengan sewenang-wenang mengatakan bahwa nenek moyang ini bukan ayam (setelah memutuskan apakah akan pergi untuk nenek moyang itu , atau mungkin yang sebelumnya), Anda tidak akan dapat menunjukkan kapan ayam tiba-tiba muncul karena mereka tidak (catatan fosil lebih seperti cara kita mengambil foto pada umumnya sehingga Anda dapat melihat lompatan jika ada celah ).

Jadi tidak ada ayam pertama, dan kita juga tidak bisa mengatakan ada telur ayam pertama karena melihat foto telur yang meregang ke belakang tidak akan membantu Anda selain melihat ayam, jadi pasti jawabannya adalah tidak ada yang lebih dulu , karena tidak ada yang pertama dari keduanya?


STARTER THREAD Animavore Nama: Juru Tulis Postingan: 44822 Usia: 42

Ilmu Alat: Biologi telur ayam

Apa yang ada di dalam telur ayam? Appliance Science melihat makanan pokok sarapan sederhana.

/>Colin McDonald/CNET

Saya selalu sangat percaya dengan mengetahui apa yang ada dalam makanan yang saya makan. Saya memeriksa label makanan, mewaspadai kandungan garam dan menghindari lemak jenuh. Tetapi baru-baru ini saya menyadari bahwa saya tidak tahu banyak tentang salah satu makanan pokok saya: telur ayam. Apa yang ada di dalam telur, dan bagaimana pengaruhnya terhadap cara kita memasaknya? Mari kita lihat kimia telur.

Telur agak seperti pesawat ruang angkasa: berisi semua yang dibutuhkan bayi ayam untuk melakukan perjalanan aneh dari pembuahan hingga muncul sebagai anak ayam, untuk melakukan perjalanan dari bundelan kecil sel menjadi anak ayam yang terbentuk sempurna, siap untuk mulai mematuk. Dunia. Itu adalah perjalanan yang memakan waktu sekitar 21 hari, jadi tidak mengherankan jika telur sangat bergizi.

Ayam adalah makhluk yang ingin tahu. Pertama kali didomestikasi ribuan tahun yang lalu, biologi burung ini telah dibentuk ulang oleh kebutuhan manusia selama ini. Secara khusus, cara mereka menghasilkan telur telah dimanfaatkan. Dengan seekor ayam jantan di sekitar, seekor ayam betina (ayam betina) akan bertelur 10 sampai 12 telur, satu kali sehari, kemudian duduk di atasnya dan menunggu mereka menetas, sebuah proses yang disebut brooding. Jika tidak ada pejantan di sekitar, induk ayam akan tetap bertelur. Jadi, manusia mengambil perilaku ini dan mengadaptasinya dengan memisahkan jantan dan betina, dan mengeluarkan telur setiap hari. Jika Anda melakukan ini, ayam betina akan terus bertelur setiap hari, seringkali selama berbulan-bulan. Telur yang tidak dibuahi ini, dalam banyak hal, identik dengan yang dibuahi, kecuali bahwa telur itu tidak akan tumbuh: tidak akan ada anak ayam yang tumbuh di dalamnya.

Sebuah perjalanan ke dalam telur

Di bagian luar telur adalah cangkangnya. Sebagian besar terbuat dari mineral yang disebut kalsit (yang terdiri dari kalsium karbonat), ini melindungi bagian dalam telur, mencegah bakteri dan hal-hal menjijikkan lainnya. Ini memungkinkan beberapa hal melalui, membiarkan oksigen masuk dan karbon dioksida keluar sehingga anak ayam yang sedang tumbuh dapat bernapas. Dalam telur segar, cangkangnya dilapisi oleh zat lilin yang disebut kutikula yang membantu menyegelnya, tapi ini dicuci dari telur yang Anda beli di toko. Meskipun cangkangnya kurang dari setengah milimeter (di bawah 0,001 inci) tebalnya, ternyata sangat tangguh: ia dapat menahan jatuh dari beberapa inci tanpa retak. Namun, ia memiliki satu kelemahan: kalsit bereaksi dengan asam. Ini berarti bahwa bahkan asam lemah seperti cuka dapat melarutkan kulit telur, menghasilkan apa yang disebut telur telanjang yang agak menyeramkan: telur tanpa kulit yang masih menyatu.

Telur telanjang ini dimungkinkan karena lapisan telur berikutnya, dua selaput keras yang mengelilingi isinya. Salah satunya menempel pada kulit telur, sementara yang lain menempel pada albumen di dalam telur. Membran ini terutama terdiri dari keratin, protein berserat. Secara kimiawi, membran ini tidak jauh berbeda dari rambut dan kuku Anda sendiri. Di salah satu ujung telur, kedua selaput ini terpisah meninggalkan celah, yang disebut ruang udara.

Di dalam membran ini adalah albumen, atau putih telur. Terutama terdiri dari air (sekitar 90 persen) dan protein (sebagian besar dari 10 persen sisanya), albumen mendukung kuning telur dan menyediakan air dan protein untuk anak ayam yang sedang tumbuh. Albumen juga mengandung chalaza, dua untai protein berserat yang menghubungkan kuning telur ke membran dalam, membantu menjaganya tetap pada tempatnya.

/>CNET

Meskipun albumen sebagian besar adalah air, ini adalah salah satu bagian telur yang paling serbaguna untuk memasak. Dengan sedikit dorongan, protein di dalamnya akan pecah (ahli kimia menyebutnya denaturasi) dan menyatu dengan cara baru. Jika dorongannya bersifat fisik (seperti dikocok dengan pengocok), albumen menjadi busa yang dapat menopang beratnya sendiri. Jika dorongannya panas, albumen mengeras dan menjadi buram, membentuk putih telur klasik yang dimasak, hidangan protein tinggi yang menjadi favorit binaragawan.

Ahli kimia dulu berpikir proses ini tidak dapat diubah, bahwa tidak ada cara untuk mengembalikan protein ke keadaan mentah mereka, tetapi tim dari University of California di Irvine baru-baru ini menunjukkan cara untuk membalikkan proses, untuk memisahkan protein yang terganggu dan memungkinkan mereka untuk kembali ke keadaan mentah mereka. Akibatnya, mereka berhasil mengosongkan putih telur. Meskipun proses ini tidak terlalu praktis untuk juru masak, proses ini dapat memiliki implikasi besar bagi pembuatan obat-obatan yang kompleks. Itu karena menyediakan cara baru untuk memisahkan bahan kimia yang diproduksi dalam sel hidup, seperti bakteri rekayasa genetika yang menghasilkan hormon dan obat lain.

Kuning telur adalah bola kuning yang mengandung sebagian besar nutrisi dalam telur: campuran lemak yang memabukkan (sekitar 26 persen, kurang dari sepertiganya adalah lemak jenuh), protein (16 persen), karbohidrat (4 persen) dan kolesterol. (sekitar 1 persen). Ahli biologi suka berdebat tentang semantik ini, tetapi secara umum diterima bahwa kuning telur adalah satu sel tunggal yang besar, ribuan kali lebih besar daripada sel biasa. Kuning kuning adalah sebagian besar massa sel, tetapi bagian penting dari sel (seperti nukleus yang mengandung DNA) berada di tempat kecil di permukaan kuning telur yang disebut cakram germinal. Hal ini sering tidak terlihat pada telur yang Anda beli, karena telur tersebut tidak dibuahi, sehingga sel tidak membelah dan tumbuh. Kadang-kadang terlihat sebagai bintik kecil di permukaan kuning telur, yang disebut bintik darah. Jika telur dibuahi, cakram germinal adalah tempat di mana anak ayam akan mulai, karena membelah menjadi beberapa sel dan tumbuh, diberi makan oleh nutrisi dalam kuning telur.

/>Telur rebus. Albumen (putih telur) telah mengeras, tetapi kuning telur sebagian besar tetap cair Ry Crist/CNET

Kolesterol dalam kuning telur mendapat rap buruk: meskipun merupakan nutrisi penting yang memainkan bagian integral dalam membuat sel, dianggap memiliki peran besar dalam kondisi seperti penyakit jantung, dengan membantu menyumbat arteri. Penelitian yang lebih baru menunjukkan bahwa kekhawatiran ini dilebih-lebihkan: penelitian ini menunjukkan bahwa memiliki terlalu banyak kolesterol LDL "jahat" dalam darah mungkin tidak terkait dengan makan makanan yang mengandung kolesterol. Sebaliknya, tampaknya faktor lain (seperti genetika dan pola makan umum) mungkin memiliki dampak yang lebih signifikan daripada jumlah telur yang dikonsumsi.

Jadi, pertimbangkan ini saat berikutnya Anda makan telur: telur sederhana adalah fenomena kimia dan biologis yang kompleks, campuran menarik dari bahan kimia bergizi yang merupakan hasil dari jutaan tahun evolusi dan ribuan tahun manipulasi manusia. Dan rasanya juga enak, terutama pada sandwich telur goreng.


Mana yang lebih dulu, ayam atau telur?

Pertanyaan ini muncul secara teratur di file pertanyaan, jadi mari kita coba.

Di alam, makhluk hidup berevolusi melalui perubahan DNA mereka. Pada hewan seperti ayam, DNA dari sel sperma jantan dan sel telur betina bertemu dan bergabung membentuk a zigot -- sel pertama dari bayi ayam yang baru lahir. Sel pertama ini membagi waktu yang tak terhitung banyaknya untuk membentuk semua sel hewan lengkap. Pada hewan apa pun, setiap sel mengandung DNA yang persis sama, dan DNA itu berasal dari zigot.

Ayam berevolusi dari bukan ayam melalui perubahan kecil yang disebabkan oleh pencampuran DNA jantan dan betina atau oleh mutasi pada DNA yang menghasilkan zigot. Perubahan dan mutasi ini hanya berpengaruh pada titik di mana zigot baru dibuat. Artinya, dua non-ayam dikawinkan dan DNA dalam zigot baru mereka mengandung mutasi yang menghasilkan ayam sejati pertama. Sel zigot yang satu itu membelah untuk menghasilkan ayam sejati yang pertama.

Sebelum zigot ayam sejati pertama, hanya ada non-ayam. Sel zigot adalah satu-satunya tempat di mana mutasi DNA dapat menghasilkan hewan baru, dan sel zigot ditempatkan di telur ayam. Jadi, telur harus didahulukan.


Mana yang lebih dulu, genom ayam atau genom telur?

GAMBAR: Distribusi non-acak dari divergensi urutan. Distribusi divergensi urutan antara lokus leluhur dan turunan ditunjukkan sebagai fungsi dari lokasi blok duplikasi dalam genom manusia. lihat lebih banyak

Mana yang lebih dulu, genom ayam atau genom telur?

Para peneliti telah menjawab pertanyaan genomik yang sama menjengkelkannya (dan jauh lebih relevan): Manakah dari ribuan bentangan panjang DNA berulang dalam genom manusia yang muncul lebih dulu? Dan yang mana duplikatnya?

Jawabannya, diterbitkan secara online oleh Genetika Alam pada tanggal 7 Oktober 2007, memberikan sejarah evolusi pertama dari duplikasi dalam genom manusia yang sebagian bertanggung jawab untuk penyakit dan inovasi genetik baru-baru ini. Pekerjaan ini menandai langkah signifikan menuju pemahaman yang lebih baik tentang perubahan genom apa yang membuka jalan bagi manusia modern, ketika duplikasi ini terjadi dan apa biaya yang terkait - dalam hal kerentanan terhadap mutasi genetik penyebab penyakit.

Genom memiliki kemampuan yang luar biasa untuk menyalin bentangan panjang DNA dari satu kromosom dan memasukkannya ke wilayah lain dari genom. Potongan DNA berulang yang dihasilkan - yang disebut "duplikasi segmental" - menyimpan banyak rahasia evolusi dan mengungkapnya adalah tantangan biologis dan komputasi yang sulit dengan implikasi untuk kedokteran dan pemahaman kita tentang evolusi.

Sejarah evolusi baru, diterbitkan di Genetika Alam, berasal dari tim interdisipliner yang dipimpin oleh ahli biologi Evan Eichler dari Fakultas Kedokteran Universitas Washington dan ilmuwan komputer Pavel Pevzner dari Universitas California, San Diego.

Di masa lalu, pola duplikasi DNA yang sangat kompleks - termasuk duplikasi dalam duplikasi - telah mencegah pembangunan sejarah evolusi duplikasi DNA yang panjang ini.

Untuk memecahkan kode duplikasi dan menentukan segmen DNA mana yang asli (duplikasi leluhur) dan mana yang merupakan salinan (duplikasi turunan), para peneliti melihat ke biologi algoritmik dan genomik komparatif.

"Mengidentifikasi duplikasi asli adalah prasyarat untuk memahami apa yang membuat genom manusia tidak stabil," kata Pavel Pevzner, seorang profesor ilmu komputer UCSD yang memodifikasi teknik perakitan genom algoritmik untuk mendekonstruksi mosaik pengulangan DNA dan mengidentifikasi urutan aslinya. "Mungkin ada sesuatu yang istimewa tentang aslinya, beberapa petunjuk atau wawasan tentang apa yang menyebabkan kolonisasi genom manusia ini," kata Pevzner.

"Ini adalah pertama kalinya kami memiliki pandangan global tentang asal usul evolusi dari beberapa wilayah genom manusia yang paling rumit," kata penulis makalah Evan Eichler, seorang profesor dari Fakultas Kedokteran Universitas Washington dan Howard Hughes Medical. Lembaga.

Para peneliti melacak asal leluhur lebih dari dua pertiga dari duplikasi DNA yang panjang ini. Dalam Genetika Alam kertas mereka menyoroti dua temuan gambaran besar.

Pertama, para peneliti menyarankan bahwa wilayah tertentu dari genom manusia mengalami peningkatan tingkat aktivitas duplikasi pada waktu yang berbeda dalam sejarah genomik kami baru-baru ini. Ini kontras dengan kebanyakan model duplikasi genom yang menyarankan model berkelanjutan untuk duplikasi terbaru.

Kedua, para peneliti menunjukkan bahwa sebagian besar arsitektur duplikasi baru-baru ini berpusat di sekitar subset yang agak kecil dari "duplikon inti" - segmen pendek DNA yang bersatu untuk membentuk duplikasi segmental. Inti-inti ini adalah titik fokus dari inovasi gen/transkrip manusia.

"Kami menemukan bahwa tidak semua duplikasi dalam genom manusia diciptakan sama. Beberapa di antaranya - duplikat inti - tampaknya bertanggung jawab atas inovasi genetik terbaru dalam genom manusia," jelas Pevzner, direktur UCSD Center. untuk Algorithmic and Systems Biology, terletak di divisi UCSD dari Calit2.

Para penulis menemukan 14 duplikat inti tersebut.

"Kami mencatat bahwa dalam 4 dari 14 kasus, ada bukti kuat bahwa gen yang tertanam di dalam inti terkait dengan inovasi gen manusia baru. Dalam dua kasus, duplikat inti telah menjadi bagian dari gen fusi baru yang fungsinya tampak sangat berbeda dari pendahulu mereka," tulis para penulis dalam Genetika Alam kertas.

"Hasilnya menunjukkan bahwa tingginya tingkat penyakit yang disebabkan oleh duplikasi ini pada populasi normal - diperkirakan 1/500 dan 1/1000 kejadian per kelahiran - dapat diimbangi dengan munculnya gen spesifik manusia/kera besar yang baru dicetak yang tertanam di dalamnya. duplikasi. Tantangan berikutnya adalah menentukan fungsi gen baru ini," kata Eichler.

Untuk mencapai wawasan ini, para peneliti bekerja untuk secara sistematis menunjukkan dengan tepat asal usul leluhur setiap duplikasi segmental manusia dan mengatur blok duplikasi berdasarkan sejarah evolusi bersama mereka.

Pevzner dan rekannya Haixu Tang (sekarang profesor di University of Indiana) menerapkan keahlian mereka dalam merakit genom dari jutaan fragmen kecil - masalah yang tidak berbeda dengan masalah "dekomposisi mosaik" dalam menganalisis duplikasi yang dihadapi tim.

Selama bertahun-tahun, Pevzner telah menerapkan ide algoritmik berusia 250 tahun yang pertama kali diusulkan oleh ahli matematika abad ke-18 Leonhard Euler (yang terkenal dengan pi) untuk berbagai masalah dan menunjukkan bahwa ide tersebut bekerja sama baiknya untuk serangkaian masalah biologis yang tampaknya tidak terkait termasuk Perakitan fragmen DNA, merekonstruksi racun ular, dan sekarang membedah struktur mosaik duplikasi segmental.

Di masa depan, para peneliti berencana untuk melanjutkan eksplorasi evolusi mereka.

"Kami ingin mengetahui bagaimana genom manusia berevolusi. Di masa depan, kami akan menggabungkan apa yang kami ketahui tentang evolusi dalam genom dengan genomik komparatif untuk memperluas pandangan kami tentang evolusi," kata Pevzner.

"Rekonstruksi leluhur dari duplikasi segmental mengungkapkan inti bersela dari evolusi genom manusia," oleh Zhaoshi Jiang, Tomas Marques-Bonet, Xinwei She, Evan Eichler dari U. of Washington School of Medicine, Evan Eichler juga di Howard Hughes Medical Institute Haixu Tang dari Indiana U. Mario Ventura dan Maria Francesca Cardone dari U. of Bari dan Pavel Pevzner dari UC San Diego. Diterbitkan secara online oleh Genetika Alam pada 07 Oktober 2007. DOI: 10.1038/ng.2007.9

Jurnalis yang tertarik dengan salinan makalah lengkap harus menghubungi Daniel Kane di: [email protected] atau 858-534-3262

Daniel Kane
Sekolah Teknik UCSD Jacobs
[email protected]
858-534-3262

Penafian: AAAS dan EurekAlert! tidak bertanggung jawab atas keakuratan rilis berita yang diposting ke EurekAlert! oleh lembaga yang berkontribusi atau untuk penggunaan informasi apa pun melalui sistem EurekAlert.


Sekarang Anda Tahu: Mana Yang Lebih Dulu, Ayam atau Telur?

Pertama-tama, ya, seorang pembaca benar-benar menanyakan hal ini kepada kami.

Awalnya kami tertawa sedikit&mdashsiapa yang tidak? Tapi ternyata pertanyaan ini klasik karena suatu alasan. Orang-orang telah menanyakannya selama ribuan tahun, dan itu berisi lebih dari sedikit sejarah.

“Ini masalah yang menarik karena Anda ingin mengabaikannya sebagai pertanyaan bodoh,” kata Roy Sorensen, seorang filsuf di Universitas Washington di St. Louis yang telah menulis tentang pertanyaan itu, “tetapi Anda dapat melihat pada refleksi bahwa kami tidak sabar dengan itu, tapi itu bukan pertanyaan bodoh.”

Pertama, mari kita singkirkan jawaban ilmiahnya. Telur, secara umum, ada sebelum ayam ada. Fosil tertua telur dan embrio dinosaurus berusia sekitar 190 juta tahun. Fosil Archaeopteryx, yang merupakan fosil tertua yang diterima secara umum sebagai burung, berusia sekitar 150 juta tahun, yang berarti bahwa burung pada umumnya datang setelah telur pada umumnya.

Jawaban itu juga benar&mdashtelur muncul lebih dulu&mdashketika Anda mempersempitnya menjadi ayam dan telur spesifik dari mana mereka muncul. Pada titik tertentu, beberapa makhluk yang hampir seperti ayam menghasilkan telur yang mengandung seekor burung yang susunan genetiknya, karena beberapa mutasi kecil, sepenuhnya ayam. Mengingat sifat inkremental dari perubahan genetik, menemukan garis pemisah yang tepat hampir tidak mungkin, tetapi ayam didomestikasi, menyimpang dari rekan-rekan liar mereka, sekitar 7.000 tahun yang lalu. Neil deGrasse Tyson telah mendukung gagasan tentang burung yang bukan ayam yang bertelur yang akan tumbuh menjadi seekor ayam, dan Bill Nye setuju.

Beberapa tahun yang lalu sekelompok ilmuwan menulis tentang bagaimana protein tertentu yang dibutuhkan untuk pembentukan cangkang telur ayam hanya ditemukan di ovarium ayam. Data itu sering dilaporkan sebagai bukti bahwa ayam adalah yang pertama, tetapi bahkan para ilmuwan yang mempelajarinya tidak terlalu yakin, dengan salah satu dari mereka menyebut pertanyaan itu 'menyenangkan tetapi sia-sia.” (When the Oxford English Dictionary memberi itu pergi, menjelajahi kata mana yang memiliki sejarah lebih panjang, metode yang tidak menghasilkan jawaban pasti.)

Mungkin sudut yang lebih menarik, kemudian, adalah dari mana pertanyaan itu berasal&mdasand apa jawaban evolusi (no pun intended) mengungkapkan tentang sejarah pemikiran manusia.

Cerita dimulai di Yunani Kuno. Aristoteles jelas sedang memikirkan jenis pertanyaan ini, kata Sorensen, meskipun ia lolos dari keharusan menjawabnya dengan mengatakan bahwa keduanya berjalan jauh ke belakang dan selalu ada. Terjemahan bahasa Inggris tahun 1825 dari buku François Fénelon tentang filsuf kuno menggambarkan perspektif Aristoteles: &ldquoTidak mungkin ada telur pertama yang memberi awal bagi burung, atau akan ada burung pertama yang memberi awal telur untuk burung berasal dari telur.”

Plutarch-lah yang memberikan pertanyaan itu dalam bentuknya yang bertahan lama, &ldquoApakah Ayam atau Telur yang Didahulukan,&rdquo menulis “pertanyaan kecil” yang “mengguncang masalah besar dan berat (apakah dunia memiliki permulaan).& #8221 Pada abad kelima, seorang sarjana Romawi, Macrobius, menulis bahwa orang-orang “bercanda tentang apa yang Anda anggap sepele, dalam menanyakan apakah ayam betina muncul lebih dulu dari telur atau telur dari ayam betina, tetapi intinya harus dianggap sebagai salah satu yang penting.”

Filsuf Kristen seperti Agustinus dan St. Thomas Aquinas menghabiskan waktu untuk mempertimbangkan bagaimana membuat para filsuf Yunani bertanya-tanya dan berpikir bijak dengan kepastian pandangan dunia keagamaan mereka, kata Sorensen. Bagaimanapun, memahami pertanyaan berdasarkan Kejadian, ayam akan didahulukan.

Beberapa ratus tahun kemudian, sejarawan alam Italia Ulysse Aldrovandi menulis secara singkat tentang masalah ini, mengungkapkan bahwa pertanyaan itu terkenal tetapi diselesaikan pada tahun 1600: “Saya melewati sekarang pertanyaan yang basi dan dengan demikian otiose daripada penasaran, apakah ayam ada sebelum telur atau sebaliknya. Dinyatakan dalam kitab-kitab suci bahwa ayam betina ada terlebih dahulu. Buku-buku ini mengajarkan bahwa hewan diciptakan pada awal dunia maka ayam tidak berasal dari telur tetapi dari ketiadaan.”

Namun, pada abad ke-18, segalanya berubah. Denis Diderot, seorang pemikir pencerahan penting dan editor dari Ensiklopedia&ekuedie, tidak melihat pertanyaan itu begitu sederhana. “Jika pertanyaan tentang prioritas telur di atas ayam atau ayam di atas telur mempermalukan Anda, itu karena Anda mengira bahwa hewan pada awalnya adalah seperti sekarang ini,” tulisnya pada tahun 1769. “Apa kebodohan!” Bagi Diderot, masa lalu seekor binatang sama tidak pastinya dengan masa depannya.

Charles Darwin' Tentang Asal Usul Spesies complicated the issue upon its publication in 1859, Sorensen notes. The theory of evolution made it clear that in some ways Diderot was looking in the right direction, but its emphasis on gradual change (and Gregor Mendel’s principles of genetic inheritance) produced the combination of certainty and mystery that continues to this day: the egg must have come first, but it can’t be said when. It’s a struggle to distinguish between one species and another given that there’s a lot of overlap as species slowly adapt.

Even as the science is pretty much resolved, philosophers continue to engage with the matter. Clearly, the question remains a fruitful starting-point for all sorts of meditations&mdashincluding this one.