Na całym świecie jest około 20 000 gatunków motyli fruwających na niebie - każdy z własnymi wyjątkowo pięknymi skrzydłami wypełnionymi plamami, paskami, kolorami i innymi w pozornie każdym możliwym do wyobrażenia wzorze. Naukowcy od dawna zakładali, że tymi złożonymi projektami rządzi równie złożona seria genów, podobnych do cech takich jak kolor oczu ludzkich. Ale nowe badania sugerują, że może tak nie być.
W dwóch powiązanych badaniach opublikowanych w tym tygodniu w Proceedings of National Academy of Sciences naukowcy zidentyfikowali tylko dwa geny, które odgrywają główną rolę w sprawianiu, aby skrzydła wyglądały tak, jak wyglądają. To pierwszy krok w kierunku uzyskania przez naukowców umiejętności malowania samych skrzydeł motyli.
Rachael Lallensack for Nature, aby ustalić, w jaki sposób działają te geny, próbowali ingerować w projektowanie skrzydeł. Korzystając z systemu edycji genów CRISPR-Cas9 - który działa jak para nożyczek genetycznych - naukowcy wyłączyli te geny w jajach różnych gatunków, aby zobaczyć, jaki wpływ wywarli na rozwój skrzydeł motyli.
„Wyobraź sobie obraz motyla malowanego według numeru” - mówi Owen McMillan, zoolog z Smithsonian Tropical Research Institute. „Instrukcje kolorowania skrzydła są zapisane w kodzie genetycznym. Usuwając niektóre instrukcje, możemy wywnioskować, która część mówi„ pomaluj liczby dwa na czerwono ”lub„ pomaluj liczby na czarno ”.
Wyniki jednego z nowych badań, współautorów McMillana, pokazują, jak bardzo jeden z genów kontrolujących, znany jako WntA, kontroluje „malowanie”. Motyle z niepełnosprawnym genem wyglądały znacznie inaczej niż ich normalni bracia - kolory wydają się plamiste, nie są już zawarte w ciasno wyłożonych wzorach. I niektóre oznaczenia zniknęły, informuje Ben Guarino dla Washington Post . WntA wydaje się kłaść podwaliny pod projekty skrzydeł kokonu, podczas gdy motyle nadal są gąsienicami. Wyjęcie go z prowizji pozostawia skrzydła bez planu podczas ich rozwoju.
Jeśli WntA określa linie skrzydeł, gen „optix” to pędzel, który je wypełnia, donosi Nicholas Wade dla New York Times . W innym badaniu naukowcy wykazali na kilku gatunkach, że wyłączenie genu spowodowało zniknięcie wielu kolorów skrzydeł, pisze Lallensack. Naukowcy planują dalsze badania obu genów, aby zobaczyć, jak ewoluowały, aby osiągnąć swoje obecne cele u różnych gatunków motyli.
