РНК-молекула контролирует окраску крыльев бабочек
Международная команда исследователей обнаружила удивительный генетический механизм, влияющий на яркие и сложные узоры на крыльях бабочек. В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, группа под руководством Луки Ливраги из Университета Джорджа Вашингтона и Кембриджского университета выяснила, что ключевую роль в распределении черного пигмента на крыльях играет молекула РНК, а не белок, как считалось ранее.
Ученые давно знали, что белок-кодирующие гены важны для этих процессов. Однако новое исследование показывает иную картину.
Команда обнаружила ген, который производит молекулу РНК — а не белок — и контролирует, где образуются темные пигменты во время метаморфоза бабочки. Используя технику редактирования генома CRISPR, исследователи показали, что удаление гена, производящего эту РНК, приводит к полной потере черных пигментированных чешуек у бабочек.
"Мы были поражены, обнаружив, что этот ген включается именно там, где впоследствии разовьются черные чешуйки на крыле, с исключительной точностью", — сказал Арно Мартен, доцент биологии в GW.
Исследователи изучили эту РНК у нескольких других видов бабочек, чья эволюционная история разошлась около 80 миллионов лет назад. В каждом из этих видов РНК эволюционировала, чтобы контролировать новые варианты расположения темных пигментов в узорах.
"Последовательный результат, полученный с CRISPR-мутантами у нескольких видов, действительно демонстрирует, что этот РНК-ген — не недавнее изобретение, а ключевой древний механизм контроля разнообразия рисунка крыла", — отметил Риккардо Папа, профессор биологии в Университете Пуэрто-Рико.
Открытие не только бросает вызов давним представлениям о генетической регуляции, но и открывает новые пути для изучения того, как эволюционируют видимые признаки у животных.
Исследование "A long noncoding RNA at the cortex locus controls adaptive coloration in butterflies" было опубликовано 30 августа 2024 года в Proceedings of the National Academy of Sciences.