Mutaties zijn de grondstof van evolutie. Een enkele verandering in een DNA-basenpaar kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat een eiwitmolecuul zijn functie verliest, met mogelijk grote effecten op het algehele organisme. Mutaties - en vooral degenen die geen grote effecten hebben - kunnen echter ook een routekaart bieden om te bepalen of er een patroon is in de evolutie van genomische kenmerken zoals nucleotidesubstituties.

In een recente studie gepubliceerd in Science Advances , onthulde Prof. Lei Fumin van het Instituut voor Zoölogie van de Chinese Academie van Wetenschappen, samen met onderzoekers van Chicago's Field Museum en Zhejiang University, dat genomische kenmerken gecorreleerd zijn met levensgeschiedeniskenmerken in Neoaves, de aviaire clade die meer dan 95% uitmaakt van alle bestaande vogelsoorten.

Al in 1993 ontdekten Martin en Palumbi dat kleinere dieren, zowel endothermen als ectothermen, meer veranderingen in de DNA-sequenties van bepaalde genen herbergen dan grotere dieren. Op basis van deze bevindingen vermoedden wetenschappers dat levensgeschiedeniskenmerken zoals stofwisseling en generatietijd, die beide nauw aansluiten bij de lichaamsmassa, van invloed kunnen zijn op de snelheid waarmee mutaties worden geproduceerd en dus worden geaccumuleerd.

Met andere woorden, aangezien de stofwisseling (of lichaamsmassa) en de generatietijd verschillende aspecten van het genereren van mutaties kunnen weerspiegelen, mogen we verwachten dat de toename van mutaties die anders worden gegenereerd, verband houdt met verschillende kenmerken van de levensgeschiedenis.

Met de vooruitgang in de technologie voor genoomsequentiebepaling en rijke langetermijngegevens die zijn verzameld over de levensgeschiedeniskenmerken van vogels, zijn wetenschappers nu in staat om dit probleem vanuit een iets ander genomisch perspectief aan te pakken. In plaats van veranderingen in basenparen van DNA-sequenties te bestuderen, keken de huidige onderzoekers bijvoorbeeld naar een reeks genomische kenmerken die mutaties kunnen vertegenwoordigen die door verschillende processen zijn gegenereerd.

In deze studie onderzochten de onderzoekers de lengte van orthologe microsatellieten, transponeerbare elementen en DNA-deleties. Ze bestudeerden specifiek hoe deze genomische eigenschappen correleren met generatietijd en lichaamsgewicht. Omdat transponeerbare elementen en DNA-deleties ook de uitbreiding en samentrekking van de genoomgrootte stimuleren, bestudeerden de onderzoekers ook de relatie tussen deze twee genomische eigenschappen en variatie in genoomgrootte.

Met behulp van statistische modellen vonden de onderzoekers ondersteuning voor een verband tussen generatietijd en de lengte van orthologe microsatellieten en transponeerbare elementen bij neoaviaire vogels (exclusief zangvogels). Ze vonden ook ondersteuning voor een verband tussen lichaamsmassa en de lengte van DNA-deleties bij dezelfde vogels.

Bij zangvogels is het patroon daarentegen minder belangrijk. Niettemin wordt een verband tussen generatietijd en de lengte van DNA-deleties ondersteund.

Volgens prof. Lei is de bijdrage van DNA-deleties aan de evolutie van de genoomgrootte vergelijkbaar met die van transponeerbare elementen.

Deze studie benadrukt het verband tussen levensgeschiedeniskenmerken en genomische kenmerken. Het laat met name zien dat kleinere vogels meer DNA-deleties accumuleren en kleinere genomen hebben. + Verder verkennen

Bijna honderd genen zijn verloren gegaan tijdens de evolutie van de wolharige mammoet