Мотыльки могут использовать ген disco для регуляции суточных циклов

Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, демонстрирует механизм видообразования, при котором особи разделяются не географически, а во времени.

Учёные сосредоточились на двух близкородственных видах мотыльков с перекрывающимися ареалами на юго-востоке США:

• Dryocampa (мотыльки розового клёна): активны исключительно ночью.
• Anisota (дубовые шелкопряды с розовыми полосами): самцы активны днём, самки — в сумерках.

Эти две группы произошли от одного вида примерно 3.8 миллиона лет назад. Исследователи сравнили их транскриптомы — активную часть генома, используемую для производства белков.

Ключевые находки:

• Ночные мотыльки экспрессировали больше генов, связанных с обонянием.
• Дневные мотыльки производили больше генов, связанных со зрением.
• Гены цветового зрения не различались структурно.
• Ген disconnected (disco), влияющий на циркадные ритмы, экспрессировался по-разному у двух видов в течение суток.

Роль гена disco

У мотыльков ген disco оказался вдвое больше, чем у плодовой мушки (Drosophila), и имел дополнительные цинковые пальцы — активные участки, взаимодействующие с ДНК, РНК и белками. Сравнение выявило 23 мутации в активных участках гена у двух видов мотыльков, что, вероятно, способствовало смене паттерна активности.

"Если это будет функционально подтверждено, это очень конкретный пример механизма видообразования на молекулярном уровне, который редко удаётся найти", — сказал ведущий автор Яш Сондхи.

Исследование подчёркивает важность изучения генетического разнообразия за пределами модельных организмов (как Drosophila) для будущих задач, таких как генная инженерия устойчивости к засухе или световому загрязнению.