Najkrótsza genomu owada - odpowiedzią na ekstremalne zimno i suszę

Na Antarktydzie, gdzie znajduje się specjalny rodzaj komarów ochotkowatych (Belgica Antarktyda), które ma charakter endemiczny do tego trudnego terenu i jest największym prawdziwa ziemia (nigdy nie opuszczają powierzchnię ziemi) zwierzęta to biały kontynent.

Ten mały owad (o długości mniejszej niż 5 milimetrów) ma skrzydła, a prawie wszystkie dwóch lat od jej okres Przepoczwarczenie trzyma w lodzie Antarktydy. Staje osób dorosłych, to jest około 7 do 10 dni, Mate, składają jaja i giną.

Naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie genomu Stanów Zjednoczonych niezwykłych stworzeń i okazało się, że miał najkrótszy kod genetyczny cały świat owadów - około 99 mln par zasad. poprzedni "mistrzowie" - Cootie i pasożyta z wachlarzoskrzydłe oddziału - kosztuje 105 milionów i 108 par zasad, odpowiednio.

Naukowcy odkryli, jak w genomie ochotkowatych brakuje wielu segmentów i powtarzające się elementy DNA, które nie są odpowiedzialne za wytwarzanie białek, ale także w kodzie genetycznym większości zwierząt.

Dwóch członków gatunku Belgica Antarktydy (zdjęcia Richard E. Lee).

Prawdopodobnie biznesu w trudnych warunkach, sugeruje David Denlinger (David Denlinger), profesor entomologii, ewolucji, ekologii i biologii na organizmy Ohio State University. Nieobecność takiego "bagaż" może być odpowiedzią na zimnych i suchych warunkach życia owadów.

"oni "gnawed" genu do kości i zmniejsza się do minimum wcześniej za niemożliwe. To będzie interesujące zobaczyć, czy wystawa jest tak małe genomy innych Antarktyki ekstremofili lub unikalne funkcje ochotkowatych. Choć nie znamy"- powiedział profesor.

Wszystkie fragmenty DNA, które są nieobecne w tych mistrzów owadów, genetyka jest często nazywany "junk DNA", Początkowo naukowcy nie były jasne, jaką funkcję spełnia, ale teraz naukowcy muszą zrozumieć to pytanie. W szczególności, "junk DNA" odpowiedzialny za regulację genów, i bierze udział w wielu procesach związanych z chorobą.

Być może jego brak "dodatki"Tak ważne dla żywych organizmów, ale wciąż ma pewne zalety? Pomaga członkiem gatunku B. Antarktydzie przetrwać?

Szczególnie ochotkowatych wytrzymałościowe posiadają stadium larwalnym (zdjęcia Richard E. Lee).

"Choć nie rozumiemy, jaki jest koszt pozbycia się tego bagażu. Ale wygląda na to wiele zalet"- powiedział Denlinger.

Co ciekawe, ochotkowatych genomu pomimo swojej małej masie zawiera funkcjonalne geny - około 13.500 (jak w innych owadów).

Należy zauważyć, że profesor i jego zespół są zainteresowani członkowie gatunku B. Antarktydy nie jest przypadkowy. Byli zainteresowani pracą białek szoku termicznego. Związki te pomagają mieszka na terytorium najzimniejszych częściach istot Ziemi oprzeć niskich temperaturach. Jednak w większości organizmów pojawiają się one tylko w stresie, a po ogrzaniu dość szybko przestają być produkowane. Organami ochotkowatych uczynić je stale, dopóki nie są w stadium larwalnym.

Więc naukowcy szukają larw B. Antarktydy (zdjęcia Peter Rejcek).

Ponadto, istnieje zapis krótko genom łatwo sobie z utratą 70% jego nawilżenie. Inne owady zwykle nie przekroczyć barierę 20%.
"Wyglądają jak małe suszone rodzynki, potem LOM im wodę, pęcznieją i nadal żyć tak, jakby nic się nie stało - mówi Denlinger - Możliwość przeniesienia takiego wysokiego stopnia odwodnienia - jeden z kluczowych warunków do przetrwania w niskich temperaturach. Jakoś te komórki owadzie nadal działać w trybie normalnym",

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications Entomologowie napisał, że patogeny lub drapieżniki zagrażające życiowych ochotkowatych w ich naturalnym środowisku, zostały zidentyfikowane. sami jedzą odchody bogaty w azot pingwinów, alg i bakterii. Ale wrogowie są gorzkie zimne, suche powietrze i wysokie poziomy promieniowania ultrafioletowego.

Tajemnice owadów przetrwania będzie przydatna osobom, pewny siebie grupę Delinger. Na przykład, dla rozwoju technik konserwatorskich w transplantacji narządów. Może naukowcy następnie móc tworzyć technologie, które pomogą chronić tkanki przed szkodliwym działaniem niskich temperatur.