Badacze z Berkeley wprowadzili do jednego z genów muszki owocowej trzy precyzyjne mutacje, które w naturze motylom zwanym monarchami pozwalają zjadać trujący, roślinny mlecz. To pierwszy raz, kiedy udało się przenieść ewolucyjne przystosowanie jednego gatunku na inny.
Muszki owocowe to przysmak różnych zwierząt, np. żab czy ptaków. Drapieżniki te chętnie zjadałyby pewnie również gąsienice monarchy - popularnego na świecie, dużego motyla. Motyl ma jednak groźną broń: jego gąsienice zjadają mlecz - produkowaną przez niektóre rośliny silnie toksyczną substancję, która powoduje m.in. zatrzymanie akcji serca. Truciznę tę gąsienica gromadzi w swoim ciele, co skutecznie odstrasza drapieżniki i zniechęca do konsumpcji gąsienic.
Naukowcy z University of California, Berkeley wytworzyli taką umiejętność w gąsienicach muszki owocowej.
Jak twierdzą, to pierwszy raz, kiedy w wielokomórkowym organizmie udało się odtworzyć pełne ewolucyjne przystosowanie obecne u innego gatunku.
Za pomocą metody CRISPR (pozwalającej na precyzyjne, genetyczne manipulacje), do jednego z genów muchy badacze wprowadzili trzy dokładnie umiejscowione mutacje, obecne również u motyla. Dzięki nim muchy stały się tysiąc razy mniej wrażliwe na działanie trucizny.
"To, co zrobiliśmy, to zmiany w trzech miejscach. Uzyskaliśmy w ten sposób super-muchy" - mówi autor odkrycia prof. Noah Whiteman.
Badacze odkryli też, że 20 innych grup owadów, dzięki jednej, dwóm lub trzem mutacjom - niezależnie wytworzyło podobne genetyczne przystosowanie. Do owadów tych należą chrząszcze, osy, muchy, mszyce czy pluskwiaki. Najlepiej z trucizną radzi sobie jednak powszechnie występujący motyl.
Uzyskanie ewolucyjnej przewagi nad innymi owadami nie było proste. Eksperymenty pokazały bowiem też, że trzy specyficzne mutacje musiały powstać w odpowiedniej kolejności.
Jednocześnie taka zdolność ma pewną cenę. Układ nerwowy monarchy potrzebuje długiego czasu, aby dojść do siebie po przeżytym szoku, np. kiedy owadem się potrząśnie.
Zdaniem naukowców, prawdopodobnie istnieją też inne koszty niezwykłej umiejętności.
Badacze jednocześnie zwracają uwagę na możliwości nowoczesnej genetyki. "Dla mnie najbardziej niezwykłe jest to, że byliśmy w stanie przetestować dotyczącą ewolucji hipotezę w sposób, który dotąd nie był dostępny poza badaniami na liniach komórkowych. Dokonanie to byłoby trudne bez możliwości wprowadzania mutacji z pomocą CRISPR" - opowiada prof. Whiteman.
mat/ zan/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
