НОВОСТИ БИБЛИОТЕКА    КЛАССИФИКАЦИЯ    ССЫЛКИ    О САЙТЕ







20.09.2017

Технология CRISPR изменила узоры на крыльях бабочек

Сегодня в мире насчитывается более 20 тысяч видов бабочек, и все они имеют разные цвета и узоры на крыльях. Раскрытие того фактора, который влияет на эти различия, может стать ключом к пониманию биоразнообразия и установлению некоторых аспектов "правил жизни", говорят учёные.

Технология CRISPR изменила узоры на крыльях бабочек
Технология CRISPR изменила узоры на крыльях бабочек

Исследователи изучают особенности этих насекомых не первый год. Например, им известно, что у некоторых видов пятна на крыльях имитируют глаза хищных птиц. Биологам даже удалось искусственно изменить цвет крыльев бабочек – в этом помогла методика селекционного разведения.

Однако теперь исследователи пошли ещё дальше и впервые использовали легендарную технологию редактирования генов CRISPR, чтобы изучить разнообразные узоры на крыльях насекомых. В итоге команда под руководством Арно Мартина (Arnaud Martin) из Университета Джорджа Вашингтона выяснила, какие гены отвечают за разнообразие рисунков и цветов, и даже научилась модифицировать эти гены.

Специалисты поясняют: красивые цветные узоры помогают бабочкам в поисках партнёра, а также служат защитным механизмом от хищников. В ходе своей работы учёные наблюдали за несколькими колониями бабочек, причём отслеживали весь их жизненный цикл.

Исследователи собирали яйца бабочек и при помощи инструмента CRISPR один за другим изменяли гены насекомых, пытаясь определить, какие именно отвечают за конфигурацию рисунков.

В итоге учёные определили нужный ген – он называется WntA. Этот ген отвечает за формирование отличительных особенностей крыльев каждого вида. Определив это, команда выбрала семь видов бабочек и удалила у них ген WntA.

Дальнейшие наблюдения показали, что крылья этих насекомых с удалённым геном значительно изменились, и эти изменения затронули узор на крыльях. Так, у некоторых видов сместились границы между разными рисунками, а у других изменился полосовидный узор.

Он сравнивает крыло бабочки с чистым холстом, на который художник сначала набрасывает эскиз, а затем прорисовывает детали. По мнению учёного, у насекомых происходит то же самое, а художником выступают их гены (их назвали "гены живописи").

Тем временем другая команда учёных из Корнеллского университета выяснила, что за цветовую палитру узоров на крыльях бабочек отвечает ген под названием optix. В этом также помогла технология CRISPR.

Исследователи работали с четырьмя видами бабочек. Они выяснили, что дезактивация гена optix "стирает" всю пигментацию с крыльев насекомых, делая их просто чёрными или серыми.

Кстати, тот же ген отвечает у некоторых видов за синий цвет радужной оболочки глаз. Ранее считалось, что он связан с пигментацией, но, вероятно, речь идёт о более глубокой – структурной – окраске, полагают специалисты.

Теперь учёные планируют использовать технологию редактирования генов CRISPR, чтобы создать новые модификации узоров на крыльях бабочек. Их основная задача – научиться контролировать работу генов. В дальнейшем эти исследования пригодятся и для изучения других, более сложных организмов и их генетических особенностей, уверены авторы.

Они поясняют: несмотря на обширные знания, невозможно предсказать, как будет выглядеть или вести себя то или иное живое существо, даже зная весь его геном. Но некоторые из этих "правил жизни" можно разгадать, и на примере бабочек исследователи это доказали.

"Я думаю, что работа, которую мы сейчас делаем, откроет мир новых возможностей для изучения биоразнообразия и, надеюсь, поможет разгадать секреты этих существ", — заключает Мартин.

Научная статья его команды опубликована в издании PNAS.

Добавим, что ранее генетика бабочек-монархов помогла объяснить их необычную миграцию.

Наталья Шаповалова


Источники:

  1. agroxxi.ru






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://butterflylib.ru/ "ButterflyLib.ru: Бабочки"