Kelebek kanadı desenleri antik DNA’dan ortaya çıkıyor
Yeni araştırmaya göre, kelebek kanadı desenlerinin, farklı türlerde görülen kanat çeşitliliğini oluşturmak için kodlayıcı olmayan düzenleyici DNA tarafından manipüle edilen temel bir planı var.
Dergide yayınlanan araştırma Bilimgenler arasında oturan DNA’nın – “hurda” DNA veya kodlamayan düzenleyici DNA olarak adlandırılır – on ila yüz milyonlarca yıl boyunca korunan temel bir planı barındırırken aynı zamanda kanat modellerinin son derece hızlı bir şekilde gelişmesine nasıl izin verdiğini açıklıyor.
Araştırma, eski bir renk örüntüsü zemin planının zaten genomda kodlanmış olduğu ve kodlamayan düzenleyici DNA’nın, bazı örüntüleri açmak ve diğerlerini geri çevirmek için anahtarlar gibi çalıştığı fikrini destekliyor.
Çalışmanın ilk yazarı George Washington Üniversitesi’nden Anyi Mazo-Vargas, “Aynı genin bu çok farklı görünen kelebekleri nasıl oluşturabildiğini bilmekle ilgileniyoruz” dedi. Kıdemli yazar Robert Reed, Cornell Üniversitesi.
“Bir anahtar grubu olduğunu görüyoruz. [noncoding DNA] Mazo-Vargas, farklı pozisyonlarda çalışan ve aktive olan ve geni süren “dedi.
Reed’in laboratuvarında yapılan önceki çalışma, anahtar renk deseni genlerini ortaya çıkardı: biri (WntA) şeritleri kontrol ediyor ve diğeri (Optix), kelebek kanatlarında renk ve yanardönerliği kontrol ediyor. Araştırmacılar Optix genini devre dışı bırakınca kanatlar siyah göründü ve WntA geni silindiğinde şerit desenler kayboldu.
Bu çalışma, kodlayıcı olmayan DNA’nın WntA geni üzerindeki etkisine, özellikle kelebeklerin en büyük ailesi olan beş nimfalit kelebek türündeki bu kodlamayan elementlerin 46’sına odaklandı.
Genleri kontrol eden bu kodlayıcı olmayan düzenleyici öğeler için, sıkıca sarılmış DNA sarmalları makarasız hale gelir; bu, düzenleyici bir öğenin onu etkinleştirmek veya bazı durumlarda onu kapatmak için bir genle etkileşime girdiğinin bir işaretidir.
Çalışma tarafından finanse edildi ABD Ulusal Bilim Vakfı.
NSF’nin Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümü’nde program direktörü Theodore Morgan, “Bu araştırma, karmaşık özelliklerin genetik kontrolü konusundaki anlayışımız için bir dönüm noktasıdır ve sadece kelebeklerde değil,” dedi. “Çalışma sadece kelebek renk desenlerine ilişkin talimatların evrimsel tarih boyunca derinden korunduğunu göstermekle kalmadı, aynı zamanda düzenleyici DNA bölümlerinin renk ve şekil gibi özellikleri nasıl etkilediğine dair yeni kanıtlar da ortaya çıkardı.”