Molekularna podstawa ewolucji najsilniejszych osobników
Badacze z projektu AVIAN GENOMICS (Avian genomics and ecological speciation) poszukiwali genów odpowiedzialnych za specjację ekologiczną do opracowania systemów modelowych. Wykorzystali technologie sekwencjonowania nowej generacji oraz mapowania asocjacyjnego, aby określić geny odpowiedzialne za ewolucję kształtu dzioba. Badacze biorący udział w projekcie badali ptaki z rodziny Nesospiza i Serinus w ich naturalnych siedliskach. Rozciągając siatkę na trzy kolejne gatunki ptaków, w tym wyspiarskiego szlarnika rdzawobocznego (Zosterops lateralis) z rejonu Pacyfiku, badacze wykorzystali genetykę konserwatorską dla ptaków o ograniczonym zasięgu w Angoli oraz ptaków z rodzaju Lagonosticta występujących endemicznie w Afryce Zachodniej. Członkowie projektu stworzyli biblioteki do sekwencjonowania DNA oraz zbudowali wstępny genom referencyjny dla modelu ekologicznego Z. lateralis. Do oznaczenia genomu Nesospiza wykorzystano obszerny zbiór danych sekwencji transkryptomu. Przy sekwencjonowaniu dużych grup osobników z rodzaju Nesospiza, Serinus i Zosterops pomocne okazały się markery RAD (restriction site-associated DNA), wykorzystywane do mapowania asocjacyjnego. Na podstawie dużej ilości wygenerowanych danych genomicznych badacze stwierdzili, że w układzie Neospiza/Serinus różnokierunkowy rozwój był efektem allopatryczności w obszarach geograficznych odseparowanych od siebie. Poszukując molekularnych dowodów selekcji, zespół projektu współpracował z innymi laboratoriami, przeszukując dane o polimorfizmie, tj. różnicach fenotypowych w obrębie jednej populacji. Zastosowano ekspresję genów do wskazania genów odpowiedzialnych za różnice w wielkości dzioba. Korzystając z ogromnych ilości zgromadzanych danych, projekt umożliwi analizowanie różnic w populacji ptaków z rodziny łuszczakowatych. Przedmiotem szczególnego zainteresowania w projekcie AVIAN GENOMICS była analiza strefy hybrydowej rodzaju Nesospiza na archipelagu Tristan da Cunha, gdzie aktualnie ma miejsce taka ewolucja. To tutaj badacze odnaleźli genetyczne regiony podlegające selekcji. Dzięki temu możliwe było określenie biologicznych, fizjologicznych i komórkowych funkcji tych genów. To pomogło w opisaniu genetycznych podstaw adaptacji, a ostatecznie również specjacji. Pod koniec projektu badacze poczynili istotny krok na przód w kontekście naszego rozumienia molekularnych mechanizmów ewolucji odrębnych gatunków. Prace będą miały potencjalny wpływ na genomikę konserwatorską i zarządzanie bioróżnorodnością w Afryce oraz w wielu innych regionach.
