• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  science >> Scienza >  >> Biologia
    I pesci autofecondanti hanno una sorprendente quantità di diversità genetica

    Luana Lins e colleghi hanno sequenziato il genoma del killifish di mangrovie, uno dei due soli vertebrati autofecondanti, e ha scoperto che ha una notevole quantità di diversità genetica per un pesce che replica principalmente il proprio DNA. Credito:Washington State University

    Mentre gli animali strani vanno, il killifish di mangrovie è in una classe a parte. Fiorisce sia in acqua dolce che in acqua con il doppio di sale rispetto all'oceano. Può vivere fino a due mesi a terra, respirando attraverso la sua pelle, prima di tornare in acqua con una serie di spettacolari capriole di 180 gradi.

    Ed è uno dei due soli vertebrati - l'altro è un parente stretto - che si autofeconda.

    Quest'ultima parte incuriosisce scienziati come Luana Lins, un ricercatore post-dottorato presso la Washington State University School of Biological Sciences.

    Fare amicizia intimamente con se stessi - chiamato "selfing" - ha dei vantaggi. Se ti trovi in ​​una buona situazione, con cibo abbondante o un bel clima, puoi creare una famiglia sul posto. Ma poiché un animale autofecondante replica solo il proprio DNA, è privato di un kit di strumenti genetici diversificato che può essere utile se l'ambiente cambia improvvisamente. L'autofecondazione può anche aumentare le probabilità che una mutazione pericolosa diventi comune in una popolazione.

    Eppure il killifish non è turbato da un'ampia varietà di situazioni spiacevoli, come se supplicasse il mondo di colpirlo con il suo colpo migliore.

    Si scopre che quando Lins e colleghi nel laboratorio della scienziata del genoma Joanna Kelley hanno sequenziato il genoma del killifish, noto anche come il rivolo di mangrovie, Kryptolebias marmoratus, o semplicemente "Kmar, " ha avuto molto da fare. Scrivere sul diario genoma , descrivono come hanno confrontato 15 diversi lignaggi della creatura e hanno trovato una notevole quantità di diversità genetica tra le specie.

    Quando due individui si accoppiano e i loro cromosomi si allineano, i geni di ciascun genitore avranno nucleotidi diversi, o blocchi genetici, nelle posizioni corrispondenti del DNA. Questi diversi nucleotidi sono chiamati "eterozigoti". E poiché geni diversi conferiscono caratteristiche diverse, la prole avrà un mix di tratti da ciascun genitore.

    Ma quando una creatura feconda il proprio uovo con il proprio sperma, i suoi nucleotidi hanno maggiori probabilità di combaciare con un'uniformità che è rotta solo da occasionali mutazioni o ricombinazioni. I loro nucleotidi appaiati sono chiamati omozigoti e, come cloni, una generazione è praticamente uguale alla successiva.

    Osservando il DNA dei killifish di vari lignaggi, ci si potrebbe aspettare di vedere una certa uniformità tra loro. Eppure Lins e colleghi della WSU, La Stanford University e l'Università dell'Alabama no.

    "Abbiamo trovato molte più aree eterogenee, eterozigote, di quanto ci aspettassimo se seguissi semplicemente la logica di qualcosa che si è accoppiato con se stesso per molto tempo, " disse Lins. "Questo apre un barattolo di vermi. Come sta succedendo?"

    Una spiegazione è che le creature hanno molte più mutazioni di quanto si pensasse in precedenza. Ma le mutazioni hanno una certa regolarità o probabilità, rendendo improbabile questa grande diversità.

    Ma nella maggior parte delle popolazioni Kmar, una piccola percentuale di individui sarà di sesso maschile. Il loro sperma riuscirà a fecondare una percentuale ancora più piccola degli ovuli di altri individui.

    Studi separati hanno scoperto che quando gli ermafroditi sono esposti a pesci di diverse linee (pesci maschi o altri ermafroditi non imparentati) hanno maggiori probabilità di deporre più uova rispetto ai pesci della stessa linea. Potrebbe essere che i Kmar vivano occasionalmente attraverso una delle narrazioni archetipiche - lo straniero arriva in città - e quando vedono lo straniero, capitalizzano su questo nuovo pool di DNA esotico. Sono attratti dallo straniero, oppure rispondono allo sconosciuto producendo uova extra.

    Nonostante tutte le loro limitate capacità cerebrali, i pesci non sono esattamente stupidi. Lins ha notato che imparano quando è ora di mangiare, sorgere per essere nutrito. Ancora, individuare un nuovo pool di DNA sarebbe una sorta di percezione notevole, per un pesce o davvero per qualsiasi altra creatura.

    "Come sanno quanto è diverso l'altro individuo, non lo sappiamo, " ha detto Lins. "Ci sono un sacco di incognite, e penso che questo sia il divertimento della scienza. Stiamo tutti cercando di capire cosa sta succedendo a questi pesci".


    © Scienza https://it.scienceaq.com