Главная / Наука / Секвенирован геном бразильской безжальной пчелы

Секвенирован геном бразильской безжальной пчелы

Секвенирован геном бразильской безжальной пчелы  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Пчела Frieseomelitta varia, охраняющая вход в колонию.

Бразильские учёные изучают генетический код пчёл вида Frieseomelitta varia трибы Meliponini, интересного специфической репродуктивной биологией.

«Мы выбрали этот вид, чтобы проверить в пилотном проекте нашу способность секвенировать полный геном», — рассказывает профессор Клаус Хартманн Хартфельдер (Klaus Hartmann Hartfelder), представляющий Медицинскую школу Рибейран-Прету при Университете Сан-Паулу (Ribeirão Preto Medical School at the University of São Paulo).

Экологическое и экономическое значение пчёл как опылителей и производителей мёда и воска, их тысячелетняя связь с человеком стали ключевыми факторами для включения медоносной пчелы Apis mellifera в приоритетную программу секвенирования генома в начале текущего столетия. Фактически, ядерный геном медоносной пчелы стал третьим секвенированным геномом насекомого (после геномов дрозофилы и малярийного комара) и в настоящее время является одним из наилучшим образом описанных — с более чем 15 000 предсказанных белок-кодирующих генов. Медоносная пчела служит модельным организмом для изучения социальной организации общественных насекомых, в том числе — с точки зрения взаимосвязи генетического устройства и поведения.

В то же время Apis mellifera — вид, входящий в самую маленькую ветвь монофилетической клады так называемых корбикулярных, или корзиночковых, пчёл, включающей высокоэусоциальных Apini и Meliponini, примитивно эусоциальных шмелей (Bombini), а также орхидных пчёл (Euglossini), преимущественно одиночных или с зарождающейся социальностью.

Триба Apini состоит из одного рода Apis, насчитывающего менее десятка видов, и геномы четырёх из них (A. mellifera, A. florea, A. cerana и A. dorsata) полностью секвенированы.

Это резко контрастирует с безжальными пчёлами (Meliponini), трибой, насчитывающей более пятисот видов, объединяемых в десятки родов, и при этом значительно менее изученной. Притом, что, например, для бразильских тропических лесов безжальные пчёлы играют роль, сравнимую с ролью медоносной пчелы в жизненном цикле цветковых растений Старого Света и Северной Америки.

«Frieseomelitta varia — показательный вид, потому что его рабочие особи полностью стерильны. Этот признак отличает его от подавляющего большинства видов в трибе Meliponini».

Вид с полностью стерильным рабочими более интересен для генетического изучения, так как может продемонстрировать бóльшую широту эпигенетического регулирования — от плодовитой матки до генетически идентичной, но при этом бесплодной рабочей пчелы.

Профессор Хартфельдер и его научная группа обнаружили, что по общему размеру геном Frieseomelitta varia мало отличается от ранее секвенированных геномов других пчёл (275 мегабаз у F. varia против 236 мегабаз у медоносной пчелы).

Было идентифицировано большое количество повторяющихся компонентов генома и длинных некодирующих РНК, которые могут обеспечивать молекулярную основу для регуляторной пластичности генов, включая репродуктивную стерильность рабочих.

«У человека, например, эти РНК связаны с процессами, которые, в частности, регулируют развитие центральной нервной системы, — поясняют исследователи. — У Frieseomelitta varia эти последовательности могут быть связаны с отсутствием яичников, что делает рабочих стерильными. Матка же очень плодовита».

«Как и у подавляющего большинства общественных насекомых, яйца все одинаковые. Любое яйцо может развиться в рабочего или матку, — добавляет профессор Хартфельдер.

«Однако во время личиночной стадии некоторые молекулярные сигнальные пути расходятся, пчёлы дифференцируются на два типа особей: одна фертильная матка и много бесплодных рабочих».

«У европейской медоносной пчелы (Apis mellifera) это вызвано тем, что матка получает особую пищу в личиночной стадии, но у безжальных пчёл это, по-видимому, больше зависит от количества пищи».

Исследователи также обнаружили синтению в блоке генов, ранее описанном у европейской пчелы и связанном с накоплением колониями пыльцы.

«Находка удивила нас, учитывая, что европейские медоносные пчёлы и пчёлы без жала разошлись в разные линии более 70 миллионов лет назад. Это долгий срок для вида, чтобы сохранять признак», — говорит профессор Хартфельдер.

«Мы хотим посмотреть, характерно ли это для других пчёл, случайность это или даёт эволюционное преимущество».

В отличие от примеров устойчивости ядерного генома, митохондриальный геном Frieseomelitta varia значительно отличается от последовательностей как европейской медоносной пчелы, так и двух других исследованных безжальных пчёл.

Материалы исследования свободно доступны в журнале BMC Genomics.

Об особенных свойствах мёда безжальных пчёл читайте по ссылке:

Учёные нашли мёд «для диабетиков».

Секвенирован геном бразильской безжальной пчелы — все важные достижения науки на News4Ever.ru

Поделитесь ссылкой и ваши друзья узнают, что вы знаете ответы на все вопросы. Спасибо ツ

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*