Noin 20 000 perhonenlajia leijuu taivaalla ympäri maailmaa - jokaisella on omat ainutlaatuisen kauniit siipinsä, täynnä pilkkuja, raitoja, värejä ja muuta näennäisesti jokaisessa kuviteltavissa olevassa kuviossa. Tutkijat ovat jo kauan oletaneet, että näitä monimutkaisia rakenteita hallitsivat yhtä monimutkaiset geenisarjat, samanlaisia piirteitä kuin ihmisen silmien väri. Mutta uusi tutkimus viittaa siihen, että näin ei välttämättä ole.
Kahdessa asiaan liittyvässä tutkimuksessa, joka julkaistiin tällä viikolla Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences, tutkijat tunnistivat vain kaksi geeniä, joilla on tärkeä rooli saaden siivet näyttämään tapansa. Se on ensimmäinen askel kohti sitä, että tutkijat saavat kyvyn maalata itse perhosten siivet.
Selvittääkseen, kuinka nämä geenit toimivat, tutkijat yrittivät puuttua siipien suunnitteluun, raportoi Rachael Lallensack for Nature . CRISPR-Cas9-geenien editointijärjestelmää käyttämällä - joka toimii kuin geneettinen sakset - tutkijat käyttivät näitä geenejä eri lajien munissa nähdäkseen, mikä vaikutus heillä oli perhosten siipien kehitykseen.
"Kuvittele maalipohjainen perhonen kuva", kertoo Smithsonianin trooppisen tutkimusinstituutin eläintieteilijä Owen McMillan lausunnossaan. "Siipin värjäysohjeet on kirjoitettu geneettiseen koodiin. Poistamalla joitain ohjeista voimme päätellä, missä osassa sanotaan" maalaa numero kaksinkertainen punaiseksi "tai" maalaa numero kaksi "."
Yhden McMillanin yhdessä kirjoittaman tutkimuksen tulokset osoittavat, kuinka paljon yksi WntA-nimeltään hallitsevista geeneistä hallitsee "maalausta". Vammaisten geenin kanssa perhoset näyttivät paljon erilaisilta kuin normaalit veljensä - värit näyttävät tahmeilta, eivätkä enää sisällä tiiviisti vuorattuja kuvioita. Ja osa merkinnöistä katosi, raportoi Ben Guarino Washington Postille . WntA näyttää tarjoavan perustan siipien malleille kokonissa, kun perhoset ovat vielä toukkoja. Joten sen poistaminen käytöstä jättää siivet ilman suunnitelmaa niiden kehityksen aikana.
Jos WntA asettaa linjat siipille, niin geeni "optix" on sivellin, joka täyttää ne, Nicholas Wade raportoi New York Timesille . Toisessa tutkimuksessa tutkijat osoittivat useilla lajeilla, että geenin poistaminen käytöstä aiheutti monien siipivärien katoamisen, kirjoittaa Lallensack. Tutkijat suunnittelevat molempien geenien tutkimusta edelleen nähdäkseen kuinka ne kehittyivät nykyisiin tarkoituksiinsa eri perhoslajeilla.
