Najkraći genom kukca - odgovor na ekstremne hladnoće i suše

Na Antarktici dom posebne vrste Chironomidae komaraca (Belgica Antarktika), koja je svojstvena ovom teškom terenu i najveća istina zemljišta (nikada napustiti površinu zemlje) životinje ovaj bijeli kontinent.

Ovaj mali insekt (dužina manja od 5 milimetara) nema krila, a gotovo svi su dvije godine svog razdoblja pupation drži u ledu Antarktike. Postati odrasle osobe, to je oko 7 do 10 dana, Mate, jaja i umrijeti.

Znanstvenici su poredan genom Sjedinjenim Državama neobičnih stvorenja i otkrio da je imao najkraći genetski kod cijelom svijetu kukaca - oko 99 milijuna parova baza. prijašnji "prvaci" - cootie i parazit iz policijskog lepezari - košta 105 milijuna i 108 bp.

Kao što su znanstvenici otkrili u genomu chironomids nema mnogo segmenata i ponavljaju DNK elemente koji nisu odgovorni za proizvodnju proteina, ali su prisutne u genetskom kodu većine drugih životinja.

Dva člana vrsta Belgica Antarktiku (Foto Richard E. Lee).

Vjerojatno, poslovanje u teškim uvjetima, sugerira David Denlinger (David Denlinger), profesor entomologije, evolucije, ekologije i biologije sa Sveučilišta Ohio organizama. Nepostojanje kao "prtljaga" može biti odgovor na hladnim i suhim uvjetima života kukaca.

"oni "grizli" Gen do kosti i smanjuje na minimum koji je prethodno smatrao nemogućim. Bit će zanimljivo vidjeti da li je izložak je tako mala genomi drugih Antarktiku ekstremofili ili jedinstvena značajka-chironomids. Dok ne znamo"- rekao profesor.

Svi dijelovi DNK koji su odsutni u ovim prvaka insekata, genetika se često naziva "junk DNK", U početku, znanstvenici nisu bili jasno što funkcija obavlja, ali sada znanstvenici moraju razumjeti to pitanje. Konkretno, "junk DNK" odgovoran za regulaciju gena i sudjeluje u mnogim procesima koji su povezani s bolešću.

Možda je nedostatak toga "dodaci"Dakle, važno za žive organizme, a ipak ima neke prednosti? Pomaže član vrsta B. Antarktiku preživjeti?

Pogotovo izdržljivosti chironomids posjeduju stadija larve s ljuskom (foto Richard E. Lee).

"Iako ne razumijem, što je trošak uzimajući osloboditi od ovaj prtljage. No, to izgleda kao puno prednosti"- rekao Denlinger.

Zanimljivo, Genom chironomids Unatoč malim mase sadrži funkcionalne gene - oko 13.500 (kao u mnogim drugim kukcima).

Imajte na umu da je profesor i njegov tim su zainteresirani za članove vrsta B. Antarktika nije slučajna. Oni su bili zainteresirani za rad proteina toplinskoga šoka. Ti spojevi pomažu žive na teritoriju najhladnijih dijelova Zemlje bića odoljeti niskim temperaturama. Međutim, u većini organizama se pojavljuju samo pod stresom, a nakon zagrijavanja prilično brzo prestaju biti proizvedena. Tijela chironomids bi ih stalno, dok su u stadija.

Dakle, znanstvenici su u potrazi za larvama B. Antarktiku (foto Petar Rejcek).

Nadalje, postoji zapis kratki genoma može se lako nositi s gubitkom od 70% njegove tjelesne vlage. Ostali kukci obično ne prevladati barijeru od 20%.
"Oni izgledaju poput malih sušenih grožđica, onda Lom im vode, oni oteklina i nastaviti živjeti kao da se ništa nije dogodilo - kaže Denlinger - Sposobnost za prijenos tako visok stupanj dehidracije - jedan od ključnih uvjeta za preživljavanje na niskim temperaturama. Nekako ove stanice insekta nastaviti s radom u normalnom načinu rada",

U članku objavljenom u časopisu Nature Communications, Entomolozi napisao da patogeni ili predatori koji prijete životne chironomids u njihovom prirodnom staništu, su identificirani. Oni sami jedu izmet bogata dušikom pingvina, algi i bakterija. Ali neprijatelji su gorko hladno, suhi zrak i visoke razine ultraljubičastog zračenja.

Tajne preživljavanja insekata će biti korisno za ljude, uvjeren grupa Delinger. Na primjer, za razvoj metoda zaštite u transplantacije organa. Možda su znanstvenici nakon toga biti u stanju stvoriti tehnologije koje će pomoći u zaštiti tkiva od štetnog djelovanja niskih temperatura.