Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Tężnica wytworna ujawnia tajemnicę wariancji fenotypowej

Naukowcy badający jedne z najciekawszych europejskich owadów opracowali mapy genów umożliwiające lepsze zrozumienie sposobu, w jaki fenotyp gatunku jest powiązany z genotypem.
Tężnica wytworna ujawnia tajemnicę wariancji fenotypowej
Fenotyp organizmu jest fizyczną emanacją określonej cechy genetycznej. Zrozumienie genetycznych podstaw wariancji fenotypowej jest jednym z największych wyzwań stojących przed biologami. Mapy połączeń genetycznych populacji gatunku ukazują pozycję znanych już genów w chromosomie w stosunku do pozostałych genów. W związku z tym są wyjątkowo przydatne w przyporządkowywaniu fenotypu do konstytucji genotypowej organizmu, zwanej genotypem.

Mapy połączeń genetycznych znajdują coraz większe zastosowanie wśród naukowców badających ewolucję organizmów. Mogą one być także wykorzystywane do identyfikacji genów odpowiedzialnych za ekologicznie ważne cechy, takie jak polimorfizm kolorystyczny, a także do badań nad wpływem wariancji na umiejscowienie genu w chromosomie.

Polimorfizm, występujący gdy istnieją co najmniej dwa całkowicie różne fenotypy w tej samej populacji gatunku, badany był na przykładzie tężnicy wytwornej (Ischnura elegans) w ramach inicjatywy COLOURFUL GENES. U I. elegans występuje polimorfizm kolorystyczny samic z jednym androchromem, morf upodabniający do samca oraz dwa morfy typowe dla samic. Zespół projektu stworzył pierwszą mapę genetyczną dla tężnicy wytwornej oraz mapę żeńskiego ograniczonego polimorfizmu kolorystycznego.

Opracowano specyficzny marker, służący do określania genotypu samców i larw, u których polimorfizm kolorystyczny nie uległ ekspresji. Oprócz tego wykorzystano sekwencje DNA zwane mikrosatelitami oraz mapę genetyczną do zbadania istotności ruchu genów (zwanego przepływem) w populacji I. elegans dla utrzymania w niej polimorfizmu.

Opracowano i przetestowano kilka specyficznych mikrosatelitów, których następnie użyto do stworzenia pierwszej mapy genowej rzędu Odonata, do którego należą ważki różnoskrzydłe i ważki równoskrzydłe. Analizy mikrosatelitarne zostały wykorzystane również do zbadania hybrydyzacji między I. elegans a jej siostrzanym gatunkiem występującym w Europie południowej. Przeprowadzono genotypowanie dużej liczby osobników za pomocą licznych dodatkowych markerów przy użyciu metody restrykcyjnego sekwencjonowania DNA związanego z miejscem (RAD).

W celu zbadania wariantów genetycznych między różnymi grupami osobników przeprowadzono również badania asocjacyjne całego genomu (GWAS), podczas których każda grupa odpowiadała jednemu z trzech morfów kolorystycznych. Aby poznać mechanizmy przepływu genów w naturalnej populacji, przeprowadzono analizy polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) oraz analizy porównawcze genomu. Artykuł dotyczący porównawczej analizy genomu jest gotowy do publikacji, a kilka innych artykułów zostało już opublikowanych w uznanym czasopiśmie naukowym.

W ramach projektu COLOURFUL GENES połączono najnowocześniejszą technologię molekularną oraz badania ekologiczne, aby przyczynić się do znacznego rozwoju UE w dziedzinie genetyki molekularnej i biologii ewolucyjnej.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę