تاریخ انتشار : ۱۴۰۱/۰۴/۳۱ ساعت ۱۴:۲۷
کد مطلب : ۳۴۸۴۹۵
کمک میکروب‌ها به حشرات برای بقا
گروه علمی: پژوهشگران دانشگاه ججیانگ چین در مطالعه اخیرشان اظهار کردند حشرات، حامل بیش از هزاران ژن از میکروب‌ها هستند که این امر به زنده ماندن حشرات کمک می‌کند.به گزارش ایسنا، حشرات بیش از ۴۷۹ میلیون سال پیش به وجود آمدند و بیش از ۵۰ درصد از حیوانات زنده روی زمین را تشکیل می‌دهند. این گروه از حیوانات باستانی دارای تنوع بسیاری هستند که این تنوع تنها محدود به ساختار، رفتار، سازمان اجتماعی و بوم‌شناسی آنها نمی‌شود. تاکنون بسیاری از پژوهشگران در برخی از پژوهش‌ها استدلال کرده‌اند که همزیستی حشرات میزبان، نقش اساسی در تنوع حشرات دارند.
حال نتایج یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که میکروب‌ها و گیاهان ممکن است با انتقال ژن‌ها از طریق انتقال افقی ژن، به حشرات مزیت تکاملی داده باشند. انتقال افقی ژن (HGT) یک نیروی تکاملی مهم است که ژنوم‌های پروکاریوتی و یوکاریوتی را شکل می‌دهد.
انتقال افقی ژن به انتقال ماده ژنتیکی بین ارگانیسم‌ها در مسیری غیر از انتقال عمودی ژن‌ها می‌گویند. در انتقال عمودی ژن‌ها، ماده ژنتیکی از والد به فرزندان انتقال پیدا می‌کند. انتقال افقی ژن‌ها یکی از مهم‌ترین عوامل مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌هاست. از انتقال افقی ژن‌ها در مهندسی ژنتیک نیز استفاده می‌شود.
نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که بیش از ۱۴۰۰ ژن در ۲۱۸ گونه حشره از جمله پروانه‌ها و شاپرک‌ها از موجوداتی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و گیاهان نشات گرفته‌اند. این ژن‌ها با توانمند ساختن حشرات برای به دست آوردن ژن‌های مفید در رفتار جفت‌گیری، تغذیه، رشد و سازگاری با محیط، ممکن است برای تکامل حشرات حیاتی بوده باشند.
ژینگ ژینگ شن، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: پژوهش‌های قبلی نشان داده‌اند که انتقال افقی ژن ممکن است در تنوع زیستی حشرات نقش داشته باشد، اما هیچ‌کس نمی‌دانست که چقدر آنها در این فرآیند نقش دارند. از آنجایی که تعداد زیادی از ژنوم با کیفیت بالا حشرات برای تجزیه و تحلیل در دسترس ما است، فکر کردم که اکنون زمان خوبی برای بررسی سیستماتیک میزان گستردگی انتقال افقی ژن در حشرات است.
در این پژوهش، دانشمندان ۲۱۸ نمونه ژنوم حشرات با کیفیت بالا را جمع‌آوری کردند. با استفاده از داده‌ها، یک درخت تکاملی را ترسیم کردند و ژن‌های خارج از محل را که بیشتر در ژنوم‌های غیرحیوانی یافت می‌شوند، شناسایی کردند. آنها همچنین عوامل موثر در انتقال افقی ژن در حشرات را بررسی کردند.جینهوآ هانگ که در دانشگاه ججیانگ روی عملکرد ژن حشرات مطالعه می‌کند، گفت: شن با لیستی از بیش از ۱۴۰۰ ژن وارد دفتر من شد و ما باید تصمیم می گرفتیم که از کجا شروع کنیم.
دانشمندان عملکرد شایع‌ترین ژن خارجی بدون عملکرد شناخته‌شده در حشرات به نام LOC۱۰۵۳۸۳۱۳۹ را تایید کردند. این ژن به صورت افقی تقریبا به همه پروانه ها و شاپرک‌ها از یک اهدا کننده در جنس باکتریایی لیستریا وارد شد. این بدان معناست که این ژن از زمان جد مشترک پروانه‌ها و شاپرک‌ها در بیش از ۳۰۰ میلیون سال پیش در ژنوم آنها باقی مانده است. هنگامی که آنها این ژن باستانی را از شاپرک کلمی حذف کردند، دریافتند که پروانه‌هایی که فاقد این ژن هستند، نمی‌توانند تعداد زیادی تخم زنده تولید کنند.هانگ می‌گوید: متوجه شدیم که این ژن بر رفتار جفت‌خواهی نرها نیز تاثیر می‌گذارد. دانشمندان قصد دارند تا به طور دقیق‌تر به بررسی این موضوع بپردازد.
انتقال افقی ژن به انتقال ماده ژنتیکی بین ارگانیسم‌ها در مسیری غیر از انتقال عمودی ژن‌ها می‌گویند. در انتقال عمودی ژن‌ها، ماده ژنتیکی از والد به فرزندان انتقال پیدا می‌کند. انتقال افقی ژن‌ها یکی از مهم‌ترین عوامل مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌هاست. از انتقال افقی ژن‌ها در مهندسی ژنتیک نیز استفاده می‌شود.
نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که بیش از ۱۴۰۰ ژن در ۲۱۸ گونه حشره از جمله پروانه‌ها و شاپرک‌ها از موجوداتی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و گیاهان نشات گرفته‌اند. این ژن‌ها با توانمند ساختن حشرات برای به دست آوردن ژن‌های مفید در رفتار جفت‌گیری، تغذیه، رشد و سازگاری با محیط، ممکن است برای تکامل حشرات حیاتی بوده باشند.
ژینگ ژینگ شن، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: پژوهش‌های قبلی نشان داده‌اند که انتقال افقی ژن ممکن است در تنوع زیستی حشرات نقش داشته باشد، اما هیچ‌کس نمی‌دانست که چقدر آنها در این فرآیند نقش دارند. از آنجایی که تعداد زیادی از ژنوم با کیفیت بالا حشرات برای تجزیه و تحلیل در دسترس ما است، فکر کردم که اکنون زمان خوبی برای بررسی سیستماتیک میزان گستردگی انتقال افقی ژن در حشرات است.
در این پژوهش، دانشمندان ۲۱۸ نمونه ژنوم حشرات با کیفیت بالا را جمع‌آوری کردند. با استفاده از داده‌ها، یک درخت تکاملی را ترسیم کردند و ژن‌های خارج از محل را که بیشتر در ژنوم‌های غیرحیوانی یافت می‌شوند، شناسایی کردند. آنها همچنین عوامل موثر در انتقال افقی ژن در حشرات را بررسی کردند.جینهوآ هانگ که در دانشگاه ججیانگ روی عملکرد ژن حشرات مطالعه می‌کند، گفت: شن با لیستی از بیش از ۱۴۰۰ ژن وارد دفتر من شد و ما باید تصمیم می گرفتیم که از کجا شروع کنیم.
دانشمندان عملکرد شایع‌ترین ژن خارجی بدون عملکرد شناخته‌شده در حشرات به نام LOC۱۰۵۳۸۳۱۳۹ را تایید کردند. این ژن به صورت افقی تقریبا به همه پروانه ها و شاپرک‌ها از یک اهدا کننده در جنس باکتریایی لیستریا وارد شد. این بدان معناست که این ژن از زمان جد مشترک پروانه‌ها و شاپرک‌ها در بیش از ۳۰۰ میلیون سال پیش در ژنوم آنها باقی مانده است. هنگامی که آنها این ژن باستانی را از شاپرک کلمی حذف کردند، دریافتند که پروانه‌هایی که فاقد این ژن هستند، نمی‌توانند تعداد زیادی تخم زنده تولید کنند.هانگ می‌گوید: متوجه شدیم که این ژن بر رفتار جفت‌خواهی نرها نیز تاثیر می‌گذارد. دانشمندان قصد دارند تا به طور دقیق‌تر به بررسی این موضوع بپردازد.
پربينندهترين مطالب و خبرها
