Идея о том, что геном насекомых относительно невелик и менее сложен, может быть выброшена прямо в мусорное ведро.
Сибирский кузнечик-хлопушка (Бриодемелла туберкулата) является одной из самых ярких саранчовых Центральной Европы. И не только из-за его примечательной внешности. Исследователям удалось составить карту его генома. И оказывается, что у этой саранчи причудливо большой геном; самый крупный из всего царства насекомых.
Подробнее о сибирской саранче
Сибирский кузнечик-хлопушка — редкое животное. В северо-западной Европе численность этого вида резко сократилась, что сделало его почти вымершим. На данный момент вы можете найти его только в небольшом количестве популяций на берегах рек в Альпах. Эти находящиеся под угрозой исчезновения места обитания были созданы за тысячи лет постоянных изменений из-за естественной динамики рек. Кузнечик получил свое название из-за громкого хлопающего звука, который он может издавать.
В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS ONE, исследователи изучили геномы 50 различных видов саранчи. Затем они измерили геномы с помощью проточной цитометрии (методика подсчета и изучения микроскопических частиц в проточной жидкости). И одной из саранчовых, которых исследовали исследователи, была сибирская саранча.
Самый большой геном
Полученные данные показывают, что сибирская саранча обладает удивительно большим геномом, состоящим из колоссальных 21,48 миллиарда пар оснований. Его геном не только самый большой из всех насекомых, он даже в семь раз больше нашего собственного генома (который состоит примерно из трех миллиардов пар оснований). Таким образом, кузнечик сбивает с трона кузнечика Дераканта Оноса, бывшего рекордсмена.
Неправильно
Это открытие переворачивает все, что мы думали, что знали о геномах насекомых, с ног на голову. Это потому, что ученые предполагали, что геном насекомых будет относительно небольшим и менее сложным. Но это предположение оказывается совершенно неверным. «Теперь мы видим, что размер генома не обязательно связан со сложностью организма», — сказал исследователь Оливер Хавличек. Вопрос только в том, почему у саранчи такой рекордный геном? «Этот вид легко приспосабливается к различным условиям окружающей среды, — объясняет Хавличек. «Возможно, это способствовало генетическому разнообразию и привело к исключительно большому геному».
Размер взятого
Размер геномов значительно различается между разными группами животных, а иногда даже внутри групп. Например, геномы большинства насекомых намного меньше, чем у сибирского кузнечика. Возьмем, к примеру, плодовую мушку. Его геном составляет не более одной шестой части генома человека. Ученые долго искали причину этой удивительной изменчивости. Но впереди еще долгий путь. Размер генома был расшифрован только у 1345 из более чем миллиона известных видов насекомых. Но что мы знаем, так это то, что саранча и сверчки обычно имеют самые большие геномы.
Исследование дает больше информации о различиях в размере генома саранчи. Хотя есть еще что открыть. В последующих исследованиях Хавличек хочет узнать больше об эволюционных механизмах, которые определяют размер геномов, используя подробный геномный анализ на основе последовательностей. И не только для того, чтобы расширить наши знания о размере генома насекомых. Потому что результаты могут иметь последствия и для нас самих. «Я убежден, что изучение этих крайностей также даст нам много информации о функциях человеческого генома», — заключает Хавличек.
