곤충은 479억 50만 년 전에 시작되었으며 지구상에 존재하는 모든 살아있는 동물의 XNUMX% 이상을 차지했습니다. 이 고대 혈통은 발달, 행동, 사회 조직 및 생태와 관련하여 놀라운 다양성을 보여주지만 이에 국한되지는 않습니다. 일부 연구에서는 숙주 곤충의 공생자가 곤충 다양화에 필수적인 기여자라고 주장했습니다.
새로운 연구에 따르면 미생물과 식물은 수평을 통해 곤충에게 유전자를 전달함으로써 곤충에게 진화적 이점을 제공했을 수 있습니다. 유전자 전달. 수평 유전자 전달(HGT)은 원핵생물 및 진핵생물 게놈을 형성하는 중요한 진화적 힘입니다.
이 연구는 나비와 나방을 포함한 1,400종의 곤충 종에 걸쳐 218개 이상의 유전자가 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 식물에서 유래했다고 보고합니다. 곤충이 유익한 유전자를 획득할 수 있도록 함으로써 짝짓기 행동, 영양, 발달 및 환경 적응, 이러한 유전자는 곤충 진화.
중국 항저우에 있는 저장대학교의 진화생물학자인 Xing-Xing Shen은 다음과 같이 말했습니다. "이전 연구에서는 HGT가 곤충 생물다양성그러나 아무도 이 과정에서 그것이 얼마나 큰 역할을 하는지 알지 못했습니다. 분석에 사용할 수 있는 고품질 곤충 게놈이 많기 때문에 지금이 곤충에 HGT가 얼마나 널리 퍼져 있는지 체계적으로 조사할 좋은 시기라고 생각했습니다.”
이 연구를 위해 과학자들은 218종의 풍부한 곤충 목 중 11종을 나타내는 19개의 고품질 곤충 게놈 샘플을 수집했습니다. 데이터를 사용하여 그들은 진화적 나무를 그리고 비동물 게놈에서 더 일반적으로 발견되는 out-of-place 유전자를 식별했습니다. 그들은 또한 곤충에서 HGT의 운명에 기여하는 요인을 조사했습니다.
셴이 말했다. “우리가 보는 곳마다 HGT 이벤트가 있었습니다. 그러나 우리는 이러한 유전자 전달이 곤충에게 유익한지, 심지어 대부분의 이러한 유전자의 기능에 유익한지 알지 못합니다.”
Zhejiang University에서 곤충 유전자 기능을 연구하는 Jianhua Huang은 다음과 같이 말했습니다. "셴은 1,400개 이상의 유전자 목록을 가지고 내 사무실에 들어왔고 우리는 어디서부터 시작할지 결정해야 했습니다."
과학자들은 곤충에서 알려진 기능이 없는 가장 널리 퍼진 외래 유전자인 LOC105383139의 기능을 검증했습니다. 이 유전자는 박테리아 속의 Listeria의 기증자로부터 거의 모든 나방과 나비에 수평으로 도입되었습니다. 이것은 이 유전자가 인류의 시대 이후로 게놈에 지속되어 왔다는 것을 의미합니다. 나방'와 나비' 공통 조상은 300억 년 이상 전입니다.
그들이 다이아몬드등 나방에서 이 고대 유전자를 삭제했을 때, 그들은 이 유전자가 없는 나방이 생존 가능한 많은 알을 생산할 수 없다는 것을 발견했습니다.
황은 말한다. "그런 다음 우리는 유전자가 남성의 구애 행동에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다."
과학자들은 이 유전자가 곤충이 더 효과적으로 교미하는 데 어떻게 도움이 되며 해충 방제 도구로 활용될 수 있는지에 대해 계속 연구할 계획입니다.
저널 참조 :
- Yang Li, Zhiguo Liu et al. HGT는 곤충에 널리 퍼져 있으며 나비목의 수컷 구애에 기여합니다. 세포, 2022; DOI : 10.1016 / j.cell.2022.06.014
