Бабочки и мотыльки сохранили древние «блоки» ДНК

Новое исследование показало, что бабочки и мотыльки сохранили «блоки» ДНК, возраст которых превышает 200 миллионов лет.

Учёные из университетов Эксетера (Великобритания), Любека (Германия) и Иватэ (Япония) разработали инструмент для сравнения хромосом (молекул ДНК) у разных видов бабочек и мотыльков.

Они обнаружили блоки хромосом, которые существуют у всех видов мотыльков и бабочек, а также у ручейников (Trichoptera) — водных насекомых, имевших общего предка с мотыльками и бабочками около 230 миллионов лет назад.

Число хромосом у мотыльков и бабочек (вместе — Lepidoptera) сильно варьируется — от 30 до 300. Однако исследование выявило убедительные доказательства существования общих блоков гомологии (сходной структуры), уходящих в глубокое прошлое.

«ДНК компактизирована в отдельные частицы, или хромосомы, которые образуют основные единицы наследственности», — пояснил профессор Ричард Ффренч-Констант.

«Если гены находятся на одной «нитке», или хромосоме, они, как правило, наследуются вместе и, следовательно, являются «сцепленными»».

«Однако у разных животных и растений число хромосом сильно различается, поэтому нам нелегко определить, какие хромосомы связаны между собой».

«Это становится серьёзной проблемой, когда число хромосом сильно варьируется — как у чешуекрылых».

Учёные разработали простой метод, который анализирует сходство блоков генов на каждой хромосоме, что даёт точную картину их изменений в процессе эволюции разных видов.

Исследователи обнаружили 30 базовых единиц «синтении» (буквально «на одной нити», где нить — это ДНК), которые существуют у всех бабочек и мотыльков и прослеживаются вплоть до их сестринской группы — ручейников (Trichoptera).

Хотя бабочки часто рассматриваются как ключевые индикаторы состояния окружающей среды, это исследование показывает, что они также являются полезными моделями для изучения эволюции хромосом.

Работа улучшает научное понимание того, как эволюционировали гены мотыльков и бабочек. Важно, что аналогичные методы могут дать представление об эволюции хромосом и у других групп животных или растений.

Исследование опубликовано в журнале G3: Genes, Genomes, Genetics.