Учёные исследовали, как у бабочки Papilio alphenor один ген, doublesex, контролирует мимику, позволяя самкам копировать рисунок крыльев токсичных видов и тем самым избегать хищников. Обычно сложные формы тела зависят от многих генов, но здесь различия между вариантами внешности возникают при изменении одного участка генома.
Команда применила методы секвенирования геномов и эксперименты с CRISPR, чтобы проследить эволюцию и работу doublesex. Они обнаружили, что новая версия аллели связана с приобретением шести цис-регуляторных элементов — фрагментов соседней некодирующей ДНК — и что функция этих элементов зависит от белка doublesex.
Эта аллель иначе включает ген и изменяет рисунок у самок: к белым пятнам добавляются оранжевые пятна, имитирующие отдалённые токсичные виды, тогда как самцы сохраняют стандартные белые пятна на чёрном фоне. Аллель также регулирует несколько нижестоящих генов, участвующих в развитии плана тела и рисунка крыльев. Ведущий автор исследования — Nicholas VanKuren, старший автор — Marcus Kronforst; работа опубликована в PNAS, финансирование — National Institutes of Health.
Сложные слова
- аллель — вариант одного гена у организмааллели
- цис-регуляторный элемент — участок ДНК рядом с геном, регулирующий его активностьцис-регуляторных элементов
- некодирующая ДНК — участки ДНК, которые не кодируют белкинекодирующей ДНК
- секвенирование — определение порядка нуклеотидов в геномесеквенирования
- CRISPR — метод редактирования ДНК в лаборатории
- регулировать — изменять уровень работы или активности чего-торегулирует
- мимика — копирование внешнего вида другого организмамимику
- имитировать — копировать внешний вид или поведение другогоимитирующие
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Почему, по-вашему, мимикрия помогает самкам избегать хищников?
- Какие преимущества и риски вы видите в использовании CRISPR для изучения генов у животных?
- Если один ген меняет внешний вид, как это может повлиять на популяцию бабочек?
Похожие статьи
Генотерапия при серповидноклеточной анемии и проблемы доступа в Африке
В мире и в Африке серповидноклеточная анемия остаётся серьёзной проблемой. Уганда ввела бесплатный скрининг для новорождённых, а в богатых странах одобрили дорогие генотерапии, которые пока недоступны большинству африканцев.
Мембрана в челюсти у предков млекопитающих
Исследование с КТ-сканами и компьютерным моделированием показало, что мембрана в изгибе челюсти древнего Thrinaxodon могла работать как барабанная перепонка. Это означает, что воздушный слух возник почти на 50 миллионов лет раньше, чем считали ранее.