Один ген помогает бабочкам имитировать других ^{CEFR B2}

Новое исследование объясняет молекулярный механизм, благодаря которому у бабочки Papilio alphenor появляется миметический рисунок крыльев у самок. Хотя формирование сложных структур обычно требует множества генов, здесь отличия между двумя формами окраски появились из вариации в одном генетическом участке — в гене doublesex. В многих животных супергeн представляет собой группу соседних генов, наследуемых вместе, но у этих махаев doublesex действует самостоятельно и отвечает за мимику.

Исследователи использовали современные методы секвенирования геномов и экспериментальные инструменты, включая CRISPR, чтобы проверить эволюцию и функцию doublesex. Они обнаружили, что новая аллель приобрела шесть цис-регуляторных элементов — небольших фрагментов соседней некодирующей ДНК. Функция этих элементов зависела от белка doublesex; совместно они изменяли способ включения гена, что приводило к формированию миметического рисунка у самок.

В этом виде только самки развивают альтернативные рисунки: к белым пятнам добавляются оранжевые пятна, имитирующие отдалённые токсичные виды, тогда как самцы сохраняют стандартные белые пятна на чёрном фоне. Аллель также регулировала несколько нижестоящих генов, известных своей ролью в развитии плана тела и рисунка крыльев. VanKuren отметил, что результаты показывают, где искать переключатели окраски в геноме, а Kronforst подчеркнул, что разнообразие бабочек делает их хорошей моделью для изучения того, как генетическая вариация порождает новые формы. Работа опубликована в PNAS; источник — University of Chicago; публикация появилась на Futurity; исследование финансировалось National Institutes of Health.