En nyligen genomförd studie utförd av forskare från universiteten i Exeter, Lübeck och Iwate har avslöjat fascinerande rön om den genetiska historien och kromosomutvecklingen hos fjärilar, nattfjärilar och vattenlevande torfflor. Med hjälp av ett specialiserat verktyg identifierade forskarna delade DNA-"block" som går tillbaka över 200 miljoner år. Dessa block av kromosomer hittades i alla arter av nattfjärilar och fjärilar, såväl som i Trichoptera-gruppen av vattenlevande torfflor som delar en gemensam förfader med dessa insekter.
Studien fokuserade på att analysera kromosomerna hos olika fjärilar och nattfjärilar, i syfte att förstå deras genetiska relationer. Trots den betydande variationen i kromosomantal mellan arter, från 30 till 300, upptäckte forskarna bevis på delade block av homologi, vilket indikerar en gemensam evolutionär historia.
Kromosomer innehåller gener och är de grundläggande enheterna för arv. När gener finns på samma kromosom tenderar de att ärvas tillsammans, vilket bildar en koppling. Att avgöra vilka kromosomer som är relaterade till varandra blir dock en utmaning när olika arter har olika antal kromosomer. Denna studie åtgärdade detta problem genom att undersöka likheten mellan genblock på varje kromosom, vilket ger en mer exakt förståelse av hur kromosomerna förändras när olika arter utvecklas.
Forskningen identifierade 30 grundläggande enheter av "synteny", som hänvisar till gener som finns på samma DNA-sträng. Dessa synteny-enheter hittades i alla fjärilar och nattfjärilar, och de kan spåras tillbaka till sin evolutionära släkting, caddisflies. Denna upptäckt kastar ljus över den genetiska historien och evolutionära sambanden inom dessa insektsgrupper.
Fjärilar och nattfjärilar är inte bara fascinerande varelser utan fungerar också som viktiga indikatorer för bevarande. Många arter av fjärilar står för närvarande inför tillbakagång på grund av mänskliga aktiviteter. Denna studie tyder dock på att fjärilar och nattfjärilar också är värdefulla modeller för att studera kromosomutvecklingen. Resultaten av denna forskning förbättrar vår förståelse av hur mal- och fjärilsgener har utvecklats, och liknande tekniker kan ge insikter om utvecklingen av kromosomer i andra grupper av djur och växter.
Referenser:
– "Lepidoptera Synteny Units avslöjar djup kromosomal bevarande hos fjärilar och nattfjärilar" av Walther Traut, Ken Sahara och Richard H ffrench-Constant (G3: Gener, Genom, Genetik)
– University of Exeter: https://www.exeter.ac.uk/news/homepage/title_882321_en.html