Główny Aktualności Bycie towarzyskim generuje większe genomy w przyciąganiu krewetek

Bycie towarzyskim generuje większe genomy w przyciąganiu krewetek

Badania

Krewetka Snapping, Synalpheus, to żyjąca w gąbkach krewetka, z których wiele ma wielkość ziarna ryżu. Fot. Dustin R. Rubenstein

znaczenie epidemii a pandemii

W ciągu artykuł opublikowany w PNAS , recenzowane oficjalne czasopismo National Academy of Sciences, zespół naukowców kierowany przez Dustina R. Rubensteina, profesora ekologii, ewolucji i biologii środowiskowej z Uniwersytetu Columbia, odkrył, że w obrębie tego samego rodzaju krewetki morskiej, Synalfeusz , wielkość genomu i zachowania społeczne są nie tylko bardzo zróżnicowane, ale także ewoluują w czasie.

Naukowcy od lat badają tę grupę krewetek jaszczurowatych, ponieważ zawierają one jedyne znane zwierzęta morskie, które wyewoluowały, by żyć w społeczeństwach euspołecznych podobnych do społeczności mrówek i pszczół, gdzie niektóre osobniki w kolonii rezygnują z własnego rozmnażania, aby pomóc w wychowaniu potomstwa inne. Jednak dopiero kilka lat temu zespół badawczy odkrył, że krewetki zatrzaskujące wykazują skrajne różnice w wielkości genomu, przy czym niektóre gatunki mają bardzo duże genomy, które są od czterech do pięciu razy większe od genomu człowieka.

Zauważyliśmy również, powiedział Rubenstein, że gatunki eusocjalne wydawały się mieć największe genomy. Jest to dokładnie przeciwieństwo tego, co można znaleźć w niektórych liniach owadów. Ten wzorzec skłonił zespół badawczy do głębszego zagłębienia się w genomy tych żyjących w gąbkach krewetek, z których wiele ma wielkość ziarna ryżu, aby zrozumieć, dlaczego gatunki euspołeczne mogą mieć tak duże genomy.

Do autorów, którzy oprócz Rubensteina należą byli doktorzy z Columbii Solomon T. C. Chak i Stephen E. Harris, obaj obecnie adiunkci na SUNY; Kristin M. Hultgren z Uniwersytetu w Seattle; i Nicholas W. Jeffery z Bedford Institute of Oceanography w Toronto – nie tylko potwierdzili, że eusocjalne gatunki krewetek zatrzaskujących mają większe genomy niż ich mniej społeczni krewni, ale także odkryli, że ten wzrost rozmiaru genomu jest spowodowany nagromadzeniem transpozycji elementy, które rozmnożyły się w czasie ewolucyjnym. Stwierdzono, że inne, mniej społeczne gatunki krewetek kłujących utrzymywały małe genomy z mniejszą liczbą elementów transpozycyjnych.

Zespół badawczy zbadał również, dlaczego eusocjalne gatunki krewetek mają w swoim genomie więcej elementów transpozycyjnych niż gatunki nieespołeczne. Przypuszczali, że akumulacja transpozycyjnych elementów w eusocjalnych krewetkach jest prawdopodobnie wynikiem silnego podziału pracy reprodukcyjnego, w którym królowa jest często jedynym osobnikiem rozrodczym w kolonii, powiedział Chak. Modelowanie ewolucyjne potwierdziło, że transpozycyjne elementy mnożą się w genomach gatunków euspołecznych ze względu na ich unikalną formę organizacji społecznej. Jednak ponieważ elementy transpozycyjne to sekwencje DNA, które mogą przeskakiwać z jednego miejsca w genomie do drugiego, są również źródłem mutacji i mogą prowadzić do rearanżacji genomu. Ponieważ naukowcy od dawna uznali, że elementy transpozycyjne mogą napędzać adaptacyjne zmiany genomowe, umiarkowana obfitość elementów transpozycyjnych u przodków Synalfeusz gatunki mogły pomóc w początkowym przejściu do eusocjalności, chociaż naukowcy zauważają, że przetestowanie tego pomysłu będzie wymagało dalszych prac.

Według autorów istnieje silny związek między ewolucją genomu a ewolucją społeczną u krewetek, w których cechy społeczne mogą wpływać na architekturę genomu. Zrozumienie, w jaki sposób życie w złożonych społeczeństwach może dostarczać informacji zwrotnych na temat architektury genomu, stanowi intrygujący nowy obszar badań, który ma implikacje dla wszystkich typów zwierząt społecznych, być może nawet dla ludzi, powiedział Rubenstein. W końcu transpozycyjne elementy stanowią prawie połowę ludzkiego genomu i podobnie jak krewetki, my również żyjemy w złożonych społeczeństwach, które mają wiele takich samych cech.

Otrzymuj wiadomości Columbia w swojej skrzynce odbiorczej Tagi Badania Nauka

Ciekawe Artykuły