사이의 차이점은 무엇입 까만 무당벌레 빨간의 반점과 붉은 무당벌레로 흑점? 어른과 같은 아이들은 한 번 자신에게이 질문을 던졌습니다. 과학자들도 마찬가지입니다. 1920 년대부터,동일한 종 내의 곤충에 있는 명백한 착색한 본의 일반적인 존재에 일의 성장하고 있는 몸이 계속 있다. 유전 학자 Theodosius Dobzhansky 또는 생태 학자 Michael Majerus 와 같은 진화 생물학의 주요 인물이 관심을 보였습니다.
가장 유명한 중 하나의 경우 검은 염색을 다형성을 설명했다 19 세기에 나비,나방으로,어둡게됩니다. 곤충을 검게 만든 돌연변이가 영국의 산업 혁명과 병용 되었기 때문에 산업 멜라니즘이라고 불려왔다. 그을음 색깔의 나비는 그을음으로 오염 된 자작 나무에서 생존 할 수있는 더 좋은 기회를 가지고 있습니다.
그러나,대부분에서 곤충에 영향을 받는 종 melanism,어둡게만 나타나의 특정 부분에는 곤충은 몸을 형성,불연속적이고 복잡한 검정 패턴이 있습니다. 이것은 할리퀸 무당 벌레,Harmonia axyridis,또한 아시아 무당 벌레로 알려진 경우입니다. 이 곤충은 전 세계의 자연 개체군에서 묘사 된 200 가지 이상의 색 패턴 형태를 가진 다형성 멜라닉 패턴의 챔피언입니다. 이 모양은 본질적으로 elytra 의 빨간색 배경에있는 검은 색 영역의 변형,hindwings 를 덮는 강화 된 forewings 에 해당합니다.
는 채색 유전자를 식별
유전 메커니즘이 melanic 패턴 생성하고 유지에 무당벌레는 인구 크게 알려지지 않은 남아 있습니다. 그 이후로 알려져있다는 1950 년대에는 다양한 컬러 형태에서 발생 유전자 변형에 위치한 하나의 영역의 게놈 못했던 것이 특징입니다. 리 연구 팀은 힘을 넣고 함께 그들의 전문 지식에는 인구의 유전체학 및 개발생물학,이 문제를 해결하기 위해. 그리고 우리의 노력은 갚았습니다:우리는 할리퀸 무당 벌레에서 다른 채색 패턴의 게놈 기원을 확인했습니다. 특히,우리는 식별된 유전자를 인코딩하는 모든 지시를 그리는 데 필요한 다양한 모티브를 장식 forewings 의 harlequin 무당벌레. 이 결과는 Current Biology 저널에 2018 년 8 월에 발표되었습니다.
먼저 할리퀸 무당 벌레의 완전한 게놈을 시퀀싱했습니다. 그런 다음 영역을 식별하는 게놈의와 관련된 컬러의 변화,우리는 비교되는 게놈 시퀀스의 많은 harlequin 무당벌레의 다른 색상태에서 발생하는 여러 자연 인구 around the world. 이 분석은 두 개의 이웃 유전자를 포함하는 게놈의 특정 영역을 지적했다. 연속적인 비활성화의 이러한 각각의 두 후보의 유전자를 식별한 유전자의 불로 하나에 대한 책임이 형성의 블랙 패턴에 딱지 날개.
유전자 파니에 처음으로 발견되었습 과 비행에서 1980 년대. 에서 일반적인 이름의 유전자를 참조하십시오,자주의 유머,실제 기형을 볼 때 이 유전자가 돌연변이있다. 유전자 파니에의 경우,그것을 발견 한 유전 학자들에게 그 이름에 영감을 준 파니에와 비슷한 돌연변이 배아의 모양입니다. 놀랍게도,다른 곤충에서 유전자 파니에 컬러 패턴의 생산에 연결 될 것으로 보이지 않았다. 그 후,공개함으로써 위의 단백질 생산에 의해 이 유전자,우리는 불가 활성화(표현)동안 딱지 날개 형성 있습니다.
더 정확하게,유전자 파니에서 활동하는 다른 집단의 딱지 날개 세포는 예는 정확히는 까만 색소 침착이 나타납에서 성인이다. 불 다음을 활성화는 다른 유전자 집단적으로 보장 생산 검 안료에 의한 이러한 세포 및 따라서 형성의 흑점(에서”red”무당벌레)또는 검정색(에서”검은”무당벌레). 유전자 pannier 의 발현 자체는 유전자 주위에 위치한 규제 DNA 서열에 의해 제어됩니다. 그것은 이 순서는 매우 다른 자신의 분자 조성을 정의하는 개의 유전자에 불과 관련된 다른 색다. 의 주파수를 이러한 개 중 변동 인구는 만들기를 매우 다채로운 작곡 내에서 자연 인구의 harlequin 무당벌레를 세계에 걸쳐.
요약에서,서로 다른 색상의 패턴에 harlequin 무당을 찾아 그들의 유전적 원산지에서는 변형의 공간의 활성화를 하나의 유전자는 오케스트레이션이 설립의 다른 melanisation 패턴의 딱지 날개. 일반적으로 말하자면,이러한 결과를 설명하는 방법을 변형에서 하나의 유전자(genotypes)할 수 있습,일부 경우에 생성하는 인상적 다양성의 표현형이 있습니다.
넘는 색상
그것은 오랫동안 의심되는 색상의 무당벌레,이렇게 변화에 유전자 파니에,영향을 주는 다른 특성에 관여하는 생존과 재생의 곤충이다. 따라서,분포의 다른 착색 양식에서 인구가 반영할 수 있는 적응형 응답을 지역의 제약 조건(예를 들어,기후 제약 조건). 이러한 맥락에서,흥미있는 발언을 만들 수 있습니다,연결하는 색을 침략자의 harlequin 무당벌레는 기본 지역에서 아시아 최근에 식민지는 네 개 대륙의(북아메리카,남아메리카,유럽 및 아프리카).
놀랍게도,h.axyridis 의 색 형태의 다양성은 침략 대륙에 제한되어 있습니다. 대부분의 식민지 지역(유럽 제외)에서는 비 멜라닉 형태(약 20 개의 검은 반점이있는 붉은 천족)만 존재합니다. 날짜,되지 않은 가능한지 여부를 확인하는 준 고정은의 단일 색상에서 형성 침략 지역은 역사적 또는 인구 통계 학적 우발(단순한 임의의 효과),또는 자연적인 선택 과정을 선호하는 비 melanic 양식 침공 기간 동안. 색 변화를 담당하는 게놈의 영역에 대한 우리의 연구 결과는 우리가이 두 가설 사이를 결정할 수있게 해줄 수있다.