การปรับแต่งทางพันธุกรรมช่วยให้กระเป๋าหน้า เว็บสล็อต ท้องที่ถูกคุกคามสามารถเอาชนะเนื้องอกที่ร้ายแรงได้ แทสเมเนียนเดวิลสองสามตัวได้เริ่มเคลื่อนไหวเพื่อต่อต้านมะเร็งติดต่อที่ทำให้จำนวนของพวกเขาหมดลง
นับตั้งแต่มีการค้นพบโรคเนื้องอกบนใบหน้าของมารครั้งแรกในปี พ.ศ. 2539
โรคนี้ก็ได้กวาดล้างประชากรแทสเมเนียนเดวิลไปประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ ในบางสถานที่ ปีศาจมากถึง 95 เปอร์เซ็นต์(Sarcophilus harrisii ) ยอมจำนนต่อเนื้องอกบนใบหน้า แพร่กระจายเมื่อปีศาจกัดกัน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเนื้องอกดังกล่าวเป็นอันตรายถึงชีวิตในระดับสากล แต่ผลการศึกษาใหม่พบว่าปีศาจจำนวนน้อยมีตัวแปรทางพันธุกรรมที่ช่วยให้รอดจากโรคนี้ อย่างน้อยก็นานพอที่จะสืบพันธุ์ได้ นักวิจัยรายงานวันที่ 30 สิงหาคมในNature Communications การค้นพบนี้อาจมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของสายพันธุ์
การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าเนื้องอกที่ร้ายแรงสามารถซ่อนตัวจากระบบภูมิคุ้มกันของปีศาจได้ ( SN: 4/20/13, p. 10 ) จิม คอฟมัน นักภูมิคุ้มกันวิทยาเชิงวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าวว่า “สิ่งที่เรารู้สึกไม่เต็มใจก็คือจุดจบของแทสเมเนียนเดวิล เพราะพวกเขาไม่มีการป้องกันจริงๆ” จิม คอฟแมน นักภูมิคุ้มกันวิทยาเชิงวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าว การบ่งชี้ว่าปิศาจกำลังพัฒนาความต้านทานต่อเนื้องอกที่ร้ายแรง “เป็นสิ่งที่มีความหวังมากที่สุดที่ฉันเคยได้ยินมาเป็นเวลานาน” คอฟแมนกล่าว
ในขณะที่มะเร็งแพร่กระจายไปทั่วแทสเมเนีย Menna Jones และเพื่อนร่วมงานได้รวบรวม DNA จากปีศาจในประชากรสามกลุ่มก่อนและหลังโรคมาถึง โจนส์ นักชีววิทยาด้านการอนุรักษ์ที่มหาวิทยาลัยแทสเมเนียในโฮบาร์ต จากนั้นจึงร่วมมือกับแอนดรูว์ สตอร์เฟอร์ นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตันในพูลแมน ทีมงานของเขาได้ตรวจสอบหนังสือคำสั่งทางพันธุกรรมของมารหรือจีโนม เพื่อดูว่าความแตกต่างระหว่างปีศาจก่อนและหลังการมาถึงของเนื้องอกสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่าทำไมบางคนถึงรอดชีวิตในขณะที่ส่วนที่เหลือยอมจำนน นักวิทยาศาสตร์คิดว่าปิศาจที่รอดตายยังไม่สามารถจับเนื้องอกบนใบหน้าได้ เพราะพวกมันยังเด็กเกินไปที่จะผสมพันธุ์และถูกกัด คอฟแมนกล่าว การวิเคราะห์ใหม่ระบุว่าปีศาจที่รอดตายหลังจากเนื้องอกบนใบหน้าได้ทำลายล้างมีความได้เปรียบทางพันธุกรรม
สตอร์เฟอร์และเพื่อนร่วมงานพบจุดดีเอ็นเอมากกว่า 90,000 จุดซึ่งมีปีศาจจำนวนน้อยมีฐานที่แตกต่างกัน (องค์ประกอบที่เก็บข้อมูลของ DNA) มากกว่าปีศาจส่วนใหญ่ ทีมงานมองหาความแตกต่างของการสะกดคำทางพันธุกรรมเหล่านี้ หรือที่เรียกว่า single nucleotide polymorphisms หรือ SNPs ซึ่งหาได้ยากก่อนที่เนื้องอกจะกระจายไปทั่วประชากร แต่แล้วก็กลายเป็นเรื่องปกติ รูปแบบดังกล่าวสามารถบ่งชี้ว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติกำลังทำงาน โดยเลือกตัวแปรที่ช่วยให้ปีศาจเอาชนะเนื้องอกได้
สองภูมิภาคของจีโนมในประชากรปีศาจทั้งสามมี SNP ที่เหมาะสมกับโปรไฟล์
เนื่องจากทั้งสองภูมิภาคมีการเปลี่ยนแปลงในประชากรทั้งสาม การเปลี่ยนแปลงอาจไม่เกิดขึ้นโดยบังเอิญ นักวิจัยกล่าว ตัวแปรต้านทานไม่ใช่การกลายพันธุ์ใหม่ ไม่มีเวลาเพียงพอที่การกลายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์จะเกิดขึ้นและแพร่กระจายไปทั่วเกาะ ในทางกลับกัน สายพันธุ์อาจมีอยู่แล้วในสัตว์จำนวนน้อยในประชากร และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (ผ่านเนื้องอก) ได้คัดแยกบุคคลที่ไม่ได้อุ้มพวกมันออก
บริเวณจีโนมทั้งสองนั้นมียีนทั้งหมด 7 ยีน ซึ่งบางยีนพบว่ามีส่วนในการต่อสู้กับโรคมะเร็งหรือควบคุมระบบภูมิคุ้มกันในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ นักวิจัยไม่แน่ใจว่ายีนใดช่วยเพิ่มการอยู่รอดของปีศาจหรือว่ามันทำงานอย่างไร ตัวแปรเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องทำให้ปีศาจมีภูมิคุ้มกันต่อเนื้องอกอย่างสมบูรณ์ ผลลัพธ์จะดูเหมือนเดิมหากตัวแปรเหล่านี้อนุญาตให้ผู้ติดเชื้อมีชีวิตอยู่ได้นานพอที่จะถ่ายทอดยีนของพวกมันได้ Storfer กล่าว ยีนที่ยังไม่ถูกค้นพบเพิ่มเติมอาจมีส่วนช่วยในการอยู่รอดของปีศาจด้วย เขากล่าว
นักวิจัยอาจใช้พันธุกรรมเพื่อคาดการณ์ได้ดีขึ้นว่าโรคจะแพร่กระจายไปยังประชากรปีศาจที่ยังเหลืออยู่ได้อย่างไร โปรแกรมการผสมพันธุ์สามารถรวมสัตว์ที่มีรูปแบบการเอาชีวิตรอดเพื่อสร้างขบวนการต่อต้าน
เรื่องที่ซับซ้อนคือเนื้องอกบนใบหน้าของมารตัวที่สอง ซึ่งค้นพบเมื่อปีที่แล้ว นักวิจัยไม่ทราบว่าตัวแปรที่ช่วยให้มารสามารถต้านทานโรคเนื้องอกในใบหน้าตัวแรกจะได้ผลกับโรคที่สองหรือไม่ นั่นเป็นเหตุผลที่ Katherine Belov นักพันธุศาสตร์เปรียบเทียบแห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์กล่าวว่านักอนุรักษ์ไม่ควรผสมพันธุ์ยีนต้านทานในแทสเมเนียนเดวิลทั้งหมด ปีศาจต้องการความหลากหลายทางพันธุกรรมทั้งหมดที่พวกเขาสามารถรับมือได้กับโรคอื่นๆ และความท้าทายที่ไม่เคยรู้มาก่อน การจำกัดการผสมพันธุ์สำหรับสัตว์ที่มีสายพันธุ์เหล่านี้อาจจำกัดความสามารถในการเอาชนะความยากลำบากในอนาคต เธอกล่าว
“นี่เป็นครั้งแรกที่ทุกคนสามารถกระตุ้นการกำเริบของโรคด้วย [ไฟฟ้า] กระตุ้นวงจรสมอง” ผู้เขียนร่วม Eliot L. Gardner จากสถาบันแห่งชาติว่าด้วยการใช้ยาเสพติดในบัลติมอร์กล่าว
การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าฮิบโปแคมปัส ซึ่งเป็นบริเวณที่มีส่วนร่วมในการระลึกถึงความทรงจำ และสารเคมีที่ปล่อยออกมานั้นมีบทบาทสำคัญในการกำเริบของการเสพติด รายงาน Gardner, Stanislav R. Vorel จากวิทยาลัยแพทยศาสตร์ Albert Einstein ในนิวยอร์กซิตี้ และพวกมัน เพื่อนร่วมงาน. การศึกษานี้อาจนำไปสู่ยาตัวใหม่ใน 10 ถึง 15 ปีเพื่อระงับความอยากที่นำไปสู่การเสพติดซ้ำอีก Gardner กล่าว เว็บสล็อต
