Секвенирован геном бразильской безжальной пчелы — uzkinobiz.ru

Бразильские учёные изучают генетический код пчёл вида Frieseomelitta varia трибы Meliponini, увлекательного специфичной репродуктивной биологией.

«Мы избрали этот вид, чтоб проверить в пилотном проекте нашу способность секвенировать полный геном», — ведает доктор Клаус Хартманн Хартфельдер (Klaus Hartmann Hartfelder), представляющий Мед школу Рибейран-Прету при Институте 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 главными факторами для включения медоносной пчелы Apis mellifera в приоритетную программку секвенирования генома в начале текущего столетия. Практически, ядерный геном медоносной пчелы стал третьим секвенированным геномом насекомого (опосля геномов дрозофилы и малярийного комара) и в истинное время является одним из лучшим образом обрисованных — с наиболее чем 15 000 предсказанных белок-кодирующих генов. Медоносная пчела служит модельным организмом для исследования социальной организации публичных насекомых, в том числе — с точки зрения связи генетического устройства и поведения.

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

Триба Apini состоит из 1-го рода Apis, насчитывающего наименее 10-ка видов, и геномы четырёх из их (A. mellifera, A. florea, A. cerana и A. dorsata) на сто процентов секвенированы.

Это резко контрастирует с безжальными пчёлами (Meliponini), трибой, насчитывающей наиболее пятисот видов, объединяемых в 10-ки родов, и при всем этом существенно наименее изученной. Притом, что, к примеру, для бразильских тропических лесов безжальные пчёлы играют роль, сравнимую с ролью медоносной пчелы в актуальном цикле цветковых растений Старенького Света и Северной Америки.

«Frieseomelitta varia — показательный вид, поэтому что его рабочие особи на сто процентов стерильны. Этот признак различает его от подавляющего большинства видов в трибе Meliponini».

Вид с на сто процентов стерильным рабочими наиболее увлекателен для генетического исследования, потому что может показать бóльшую широту эпигенетического регулирования — от плодовитой матки до на генном уровне схожей, но при всем этом бесплодной рабочей пчелы.

Доктор Хартфельдер и его научная группа нашли, что по общему размеру геном Frieseomelitta varia не достаточно различается от ранее секвенированных геномов остальных пчёл (275 мегабаз у F. varia против 236 мегабаз у медоносной пчелы).

Было идентифицировано огромное количество циклических компонент генома и длинноватых некодирующих РНК (Рибонуклеиновая кислота — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов), которые могут обеспечивать молекулярную базу для регуляторной пластичности генов, включая репродуктивную стерильность рабочих.

«У человека, к примеру, эти РНК (Рибонуклеиновая кислота — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов) соединены с действиями, которые, в частности, регулируют развитие центральной нервной системы, — объясняют исследователи. — У Frieseomelitta varia эти последовательности могут быть соединены с отсутствием яичников, что делает рабочих стерильными. Матка же весьма плодовита».

«Как и у подавляющего большинства публичных насекомых, яичка все однообразные. Хоть какое яичко может развиться в рабочего либо матку, — добавляет доктор Хартфельдер.

«Но во время личиночной стадии некие молекулярные сигнальные пути расползаются, 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 необыкновенную еду в личиночной стадии, но у безжальных пчёл это, по-видимому, больше зависит от количества еды».

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

«Находка изумила нас, беря во внимание, что европейские медоносные пчёлы и пчёлы без нажимала разошлись в различные полосы наиболее 70 миллионов годов назад. Это длинный срок для вида, чтоб сохранять признак», — гласит доктор Хартфельдер.

«Мы желаем поглядеть, типично ли это для остальных пчёл, случайность это либо даёт эволюционное преимущество».

В отличие от примеров стойкости ядерного генома, митохондриальный геном Frieseomelitta varia существенно различается от последовательностей как европейской медоносной пчелы, так и 2-ух остальных исследованных безжальных пчёл.

Материалы исследования свободно доступны в журнальчике BMC Genomics.

О особых свойствах мёда безжальных пчёл читайте по ссылке:

Учёные отыскали мёд «для диабетиков».