Рисуя по цифрам: генетика окраски у плодовых мушек

Особи одного вида обычно отличаются друг от друга. Хотя причина вариаций в окраске кожи у животных долгое время оставалась предметом догадок. Недавнее исследование группы Кристиана Шлёттерера из Венского университета ветеринарной медицины проливает свет на эту тему. Результаты опубликованы в онлайн-журнале PLOS Genetics и указывают на общий метод изучения изменчивости в природных популяциях.

Девять генов отвечают за пигментацию у плодовой мушки

Цвет брюшка у плодовой мушки Drosophila melanogaster существенно варьируется. По крайней мере, девять генов непосредственно участвуют в синтезе пигмента, наряду с рядом других, которые косвенно влияют на его распределение. Однако не было ясно, объясняют ли изменения в этих генах вариации в окраске природных популяций мух.

Сравнение последовательностей ДНК выявляет генетическую изменчивость

Исследователи из Института популяционной генетики Венского университета ветеринарной медицины изучили 8000 самок мух, разделенных на 5 групп, и отобрали 100 самых светлых и 100 самых темных из каждой группы для генетического сравнения. ДНК каждой группы светлых и темных мух была объединена и секвенирована, что позволило составить каталог генетических различий между ними в более чем трех миллионах позиций генома мушки.

С помощью сложных статистических методов было обнаружено 17 участков, где вариации — так называемые однонуклеотидные полиморфизмы или SNP (произносится "снипы") — оказались связаны со степенью пигментации брюшка у самок.

Эффективный метод для изучения естественной изменчивости

SNP были обнаружены в генах или рядом с генами, известными своим участием в синтезе пигмента, в частности в генах tan и bric-à-brac1. Большинство SNP находились не в кодирующей последовательности этих генов, а в соседних регуляторных областях, которые, как было показано ранее, контролируют их активность.

Таким образом, вариация в окраске самок мух является результатом не изменений в самих генах, производящих пигменты, а тонких изменений в регуляции этих генов.

Как отмечают исследователи: «Наша работа показала, что объединение образцов и их секвенирование может представлять собой эффективный и недорогой метод для изучения основ естественной изменчивости в популяциях».