Böcekler 479 milyon yıldan daha uzun bir süre önce ortaya çıktı ve Dünya üzerinde tanımlanan tüm canlı hayvanların %50'sinden fazlasını oluşturdu. Bu eski soy, gelişim, davranış, sosyal organizasyon ve ekolojiyle ilgili ancak bunlarla sınırlı olmayan dikkate değer bir çeşitlilik sergiliyor. Bazı çalışmalar, konakçı böceklerin ortakyaşamlarının böcek çeşitliliğine önemli katkılarda bulunduğunu ileri sürmektedir.
Yeni bir çalışma, mikropların ve bitkilerin böceklere yatay geçiş yoluyla genler aktararak onlara evrimsel bir avantaj vermiş olabileceğini öne sürüyor. gen transferi. Yatay gen transferi (HGT), prokaryotik ve ökaryotik genomları şekillendiren önemli bir evrimsel güçtür.
Çalışma, kelebekler ve güveler de dahil olmak üzere 1,400 böcek türünde 218'den fazla genin bakteri, virüs, mantar ve bitkilerden kaynaklandığını bildiriyor. Böceklerin avantajlı genler kazanmasını sağlayarak çiftleşme davranışıbeslenme, gelişme ve çevreye uyum açısından bu genler hayati öneme sahip olabilir. böcek evrimi.
Çin'in Hangzhou kentindeki Zhejiang Üniversitesi'nde evrimsel biyolog olan kıdemli yazar Xing-Xing Shen şunları söyledi: "Önceki çalışmalar HGT'nin katkıda bulunabileceğini gösterdi böcek biyolojik çeşitliliğiama kimse bu süreçte ne kadar büyük bir rol oynadığını bilmiyordu. Analizimiz için çok sayıda yüksek kaliteli böcek genomu mevcut olduğundan, HGT'nin böceklerde ne kadar yaygın olduğunu sistematik olarak araştırmanın şimdi iyi bir zaman olduğunu düşündüm."
Bu çalışma için bilim insanları, tür bakımından zengin 218 böcek takımından 11'ini temsil eden 19 yüksek kaliteli böcek genom örneği topladı. Verileri kullanarak bir evrim ağacı çıkardılar ve hayvan dışı genomlarda daha yaygın olarak bulunan yersiz genleri belirlediler. Ayrıca böceklerde HGT'nin kaderine katkıda bulunan faktörleri de incelediler.
Şen şunları söyledi: “Baktığımız her yerde HGT olayları vardı. Ancak bu gen transferlerinin böceklere faydalı olup olmadığını, hatta bu genlerin çoğunun işlevlerine faydası olup olmadığını bilmiyoruz."
Zhejiang Üniversitesi'nde böcek gen fonksiyonlarını inceleyen Jianhua Huang şunları söyledi: "Shen, elinde 1,400'den fazla genin bulunduğu bir listeyle ofisime girdi ve nereden başlayacağımıza karar vermemiz gerekiyordu."
Bilim insanları böceklerde bilinen işlevleri olmayan en yaygın yabancı genin işlevini doğruladı: LOC105383139. Bu gen, Listeria bakteri cinsindeki bir donörden alınan hemen hemen tüm güve ve kelebeklere yatay olarak aktarılmıştır. Bu, bu genin var olduğundan beri genomda varlığını sürdürdüğü anlamına gelir. güveleri' ve kelebeklerin ortak atası 300 milyon yıldan daha önceydi.
Elmas sırtlı güvelerden bu antik geni sildiklerinde, bu genden yoksun olan güvelerin çok fazla canlı yumurta üretemediğini buldular.
Huang şöyle diyor: "Sonra genin erkeklerin kur yapma davranışını etkilediğini bulduk."
Bilim insanları, bu genin böceklerin daha etkili bir şekilde çiftleşmesine nasıl yardımcı olduğunu ve bir haşere kontrol aracı olarak kullanılıp kullanılamayacağını araştırmaya devam etmeyi planlıyor.
Dergi Referans:
- Yang Li, Zhiguo Liu ve diğerleri. HGT böceklerde yaygındır ve lepidopteranlarda erkeklerin kur yapmasına katkıda bulunur. Hücre, 2022; DOI: 10.1016 / j.cell.2022.06.014
