Astudio gwenwyn nadredd wedi dilyniannu genom cyfan neidr wenwynig y Merchgobra

Am y tro cyntaf, mae gwyddonwyr sy’n astudio gwenwyn nadredd wedi dilyniannu genom cyfan neidr wenwynig, y Marchgobra, a chadarnhau damcaniaeth a oedd wedi’i chynnig o’r blaen ond heb ei dogfennu’n dda, yn egluro sut y cynhyrchir gwenwyn neidr a’r hyn a arweiniodd at gymhlethdod mawr y gwenwynau sy’n cynnwys dwsinau o docsinau unigol.

MerchgobraMerchgobraEr mwyn gwneud yr ymchwil arloesol hon, bu’r gwyddonwyr yn Ysgol Gwyddorau Biolegol Prifysgol Bangor a Phrifysgol Leiden, yr Iseldiroedd, yn cyfuno eu data unigryw â’r data a gasglwyd gan ymchwilwyr ym Mhrifysgol Tecsas, Arlington, i lunio dau bapur ymchwil cysylltiedig ar y ddau genom nadraidd a oedd wedi’u dilyniannu’n llawn – papurau a gyhoeddwyd ar y cyd yr wythnos hon yn y Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS 2-6 Rhagfyr 2013).

Bu timau ymchwil Bangor a Leiden yn cymharu eu data ar ddilyniant y genom cyntaf yng nghyswllt y Marchgobra â genom peithon Byrma, neidr ddiwenwyn, a ddilyniannwyd gan ymchwilwyr cyfrannog ym Mhrifysgol Tecsas, Arlington, a hefyd â genom o’r unig fertebriad gwenwynig arall sydd wedi’i ddilyniannu hyd yma, sef yr hwyatbig.

Gan arwain yr ymchwil ym Mhrifysgol Bangor, dadansoddodd Dr Nick Casewell, cymrawd Ymchwil CYAN yn yr Ysgol Gwyddorau Biolegol, strwythur genynnol pob protein o’r gwenwyn a gynhyrchid gan y Marchgobra. 

Erbyn hyn, mae Dr Casewell a’i gydweithwyr wedi cadarnhau bod damcaniaeth allweddol ar y modd yr esblygodd y tocsinau mewn gwenwyn, gan ddangos bod y tocsinau unigol sy’n gwneud gwenwyn neidr wedi esblygu o broteinau cysylltiedig a geir mewn rhannau eraill o’r neidr sy’n cyflawni swyddogaethau “cadw tŷ biolegol” safonol trwy gydol y corff. Cafwyd bod cymhlethdod gwenwyn neidr wedi cynyddu dros amser am fod y genynnau sy’n gwneud y tocsinau hyn wedi’u dyblygu nifer o weithiau. Mae’r dyblygiadau hyn wedi caniatáu esblygiad ystod eang o weithgareddau gwenwynig yn y cyfansoddion hyn o wenwyn a wahaniaethodd yn ddiweddar.

Nid yn unig y mae’r ddealltwriaeth newydd hon o wreiddyn ac esblygiad system gwenwyn nadredd o ddiddordeb biolegol cynhenid i bwys, ond mae hefyd yn bwysig yng nghyswllt darganfod cyffuriau, am y gallai tocsinau o wenwyn neidr fod yn sail ar gyfer cyffuriau newydd, ac o ran ymateb i bryderon ym maes iechyd cyhoeddus ynglŷn â’r nifer enfawr o frathau  gan nadredd ac o farwolaethau sy’n digwydd mewn gwledydd trofannol.

Dr Nick CasewellDr Nick CasewellMae Dr Casewell yn egluro rhai o’u canfyddiadau eraill:

“Mewn termau esblygiadol, mae’r genynnau sy’n bwysig i’r chwarennau gwenwyn wedi esblygu’n gyflym iawn. Byddai modd cymharu’r rheswm ein bod yn gweld y newid hwn a bod yr amrywiaeth ddilynol i’w gweld o fewn rhywogaethau nadredd sy’n gymharol agos at ei gilydd â ‘ras arfau esblygiadol’ – wrth i’r ysglyfaeth ddod yn fwyfwy gwrthsafol i docsin, felly y gall amrywiadau cryfach neu wahanol ar docsinau esblygu i oresgyn y gwrthsafiad hwnnw. Mae’r broses hon wedi arwain at ddatblygiad ‘cyfresi’ o rhwng 50-100 o broteinau gwenwynig, a hefyd yn gyfrifol am wahaniaethau mawr yng nghyfansoddiad y gwenwyn rhwng gwahanol nadredd. Nid yw’r gwahaniaethau hyn yn bodoli rhwng prif grwpiau gwahanol o nadredd gwenwynig yn unig, megis yr elapidau, sy’n cynnwys cobraod a mambaod, a’r gwiberod, megis nadredd rhuglo, ond hefyd o fewn rhywogaeth unigol mewn gwahanol ranbarthau daearyddol. Gall yr ‘amrywiaeth gwenwyn’ hon achosi problemau i wasanaethau meddygol sydd am roi’r gwrthwenwyn priodol i drin pobl sy’n cael brathiad gan nadredd gwenwynig.”

Mae’r ffaith fod y gwaith ar genom dwy neidr wedi’i gwblhau hefyd yn agor y drysau ar gyfer mwy o waith, er enghraifft, ar y prosesau sy’n rheoli’r modd y mae proteinau cadw tŷ arferol yn troi’n arfau a ddefnyddir i ddal ysglyfaeth, ar y mecanweithiau genynnol sy’n rheoli’r modd y cynhyrchir gwenwyn, ac ar esblygiad gwenwynau newydd, ac ar amseriad esblygiad nadredd ac ymlusgiaid eraill yn gyffredinol.

“Bydd y ffaith fod genom llawn ar gael gennym fel fframwaith yn fantais aruthrol ar gyfer ymchwil yn y dyfodol i esblygiad gwenwyn nadredd”, meddai Dr Wolfgang Wüster, Uwch Ddarlithydd yn Ysgol Gwyddorau Biolegol Prifysgol Bangor, a fu’n cyd-awduro’r astudiaeth.

Mewn ail bapur dan arweiniad Prifysgol Tecsas, Arlington, lle bu Dr Casewell hefyd yn awdur cyfranogol, buwyd yn cymharu genomau’r peithon a’r marchgobra er mwyn edrych ar yr ymaddasiadau mewn peithoniaid sy’n rheoli ar newidiadau o bwys o ran maint a swyddogaeth organau fel y gallant dreulio eitemau mawr o ysglyfaeth.

Stori o Planet Earth Online: 

http://planetearth.nerc.ac.uk/news/story.aspx?id=1562

Dyddiad cyhoeddi: 4 Rhagfyr 2013