Наука 24 октября 2022

«Мусорная» ДНК создала одно из самых красивых явлений на планете

Далее

Согласно новому исследованию, за то, что узоры крыльев бабочек изменяются, отвечает некодирующая регуляторная ДНК. Результаты публикует Science.

В рамках нового исследования ученые выяснили, как «мусорная» или некодирующая ДНК быстро меняет окрас и структуру крыльев бабочек. Оказалось, что план цветового узора на них уже закодирован в древности, а некодирующая ДНК работает как «переключатель», активирует одни узоры и подавляет другие.

«Нам интересно узнать, как один и тот же ген может создает совершенно разных бабочек, — объяснил Ани Мазо-Варгас, доктор философии и соавтор исследования. — Оказалось, что существует очень консервативная группа “переключателей” [некодирующая ДНК], которая работает в разных положениях, активируется и управляет геном».

Ранее ученые выявили ключевые гены окраски: WntA, контролирующий «полосатость», и Optix, отвечающий за окраску и переливчатость крыльев бабочки. Когда исследователи отключили ген Optix, крылья стали черными, а когда удалили ген WntA, узоры в виде полос исчезли.

Фото: CC0 Public Domain

В рамках нового исследования биологи сосредоточились на влиянии некодирующей ДНК на ген WntA. В частности, они провели эксперименты с 46 из этих некодирующих элементов у пяти видов нимфалидных бабочек — самого большого семейства.

Для того чтобы эти некодирующие регуляторные элементы контролировали гены, туго закрученные спирали ДНК разматываются. Это признак того, что регуляторный элемент взаимодействует с геном, активируя его или, в некоторых случаях, отключая.

В ходе исследования ученые использовали технологию ATAC-seq, чтобы определить область генома, в которых происходит это распутывание. Биологи сравнили профили ATAC-seq крыльев пяти видов бабочек, чтобы определить генетические области, которые участвуют в развитии рисунка крыльев. Они удивились, обнаружив, что большое количество регуляторных областей было общим для разных видов бабочек. Постепенно ученые поняли, что большая часть эволюции происходит из-за мутаций именно в некодирующих областях генома.

Читать далее:

Сигнал Starlink взломали, чтобы использовать его в качестве альтернативы GPS

НАСА раскрыло происхождение Хаумеи — самой загадочной планеты Солнечной системы

Физики преодолели стандартный квантовый предел с помощью «квантовой жути»