Mamma Geni: Questo Scarafaggio Specie di’ Nati Vivi Sono nel Suo DNA

UNA specie di scarafaggio è uno dei pochi insetti nel mondo che condivide alcune importanti caratteristiche con gli esseri umani: Come gli esseri umani, scarabeo imitare scarafaggi live dare alla luce i loro piccoli, e sembrano anche essere in grado di fornire le sostanze nutrienti dal loro corpi, i loro giovani, simile al nutrimento fornito dalla l’allattamento al seno nell’uomo.

Ora, un ricercatore sta imparando come queste creature hanno sviluppato questi tratti a livello genetico, e i risultati potrebbero aiutare a spiegare i comportamenti molto simili ai mammiferi di questi scarafaggi.

Lo scarafaggio mimico (Diploptera punctata) non è lo stesso parassita che potresti vedere correre sul pavimento della tua cucina; è una specie molto più piccola di scarafaggio originaria delle foreste tropicali delle isole polinesiane. Questo scarafaggio è anche uno dei pochi insetti che danno alla luce giovani vivi invece di deporre le uova.

“Non solo stanno portando la loro prole, ma li stanno spingendo con una secrezione lattea”, Emily Jennings, una studentessa di dottorato presso il Dipartimento di Scienze biologiche dell’Università di Cincinnati e la ricercatrice principale di questo progetto, ha detto a Live Science. La secrezione lattea è composta da carboidrati, proteine e altri nutrienti necessari per gli scarafaggi, ha spiegato.

Per saperne di più su cosa succede quando uno scarafaggio mimico scarafaggio rimane incinta, Jennings ha esaminato l’RNA degli insetti, o acido ribonucleico. Questa molecola memorizza le informazioni che sono essenziali per eseguire tutte le istruzioni memorizzate nel DNA di un organismo — un po ‘ come un manuale di istruzioni con tutte le informazioni genetiche di un organismo. Considerando che lo studio del DNA da solo è molto importante per capire come possono funzionare diverse funzioni, l’RNA dice agli scienziati quali geni sono effettivamente attivi nel corpo, secondoil National Institutes of Health degli Stati Uniti.

Quando Jennings ha iniziato questo progetto, c’erano meno di 100 geni che erano stati identificati per lo scarafaggio mimico scarafaggio, ha detto a Live Science. Ora, Jennings ei suoi colleghi hanno trovato più di 11.000 geni scarafaggio mimico scarafaggio. Anche se non hanno ancora sequenziato il genoma, o decodificato l’intera formula genetica, per questo insetto, Jennings ha iniziato a guardare più da vicino alcuni che colpiscono lo scarafaggio femminile durante la gravidanza.

Lei e i suoi colleghi hanno trovato diversi geni che erano specificamente associati alla gravidanza nello scarafaggio femminile. C’erano molti geni associati al metabolismo — funzioni come il metabolismo dei lipidi e le vie del metabolismo dell’azoto che chiaramente erano espresse di più durante la gravidanza, ha detto Jennings.

È importante per gli scienziati capire come funziona il metabolismo durante la gravidanza perché determina come alcuni nutrienti vengono immagazzinati nel corpo femminile per nutrire la prole in via di sviluppo. Ad esempio, gli scienziati pensano che il metabolismo delle donne in gravidanza cambi per costruire proteine nei muscoli come riserva per dopo, secondo una ricerca degli scienziati dell’Università di Cambridge. Hanno anche trovato una proteina associata alla produzione di successo della secrezione lattea dello scarafaggio madre.

In ricerche precedenti, i ricercatori hanno scoperto che c’erano alcuni ormoni giovanili negli insetti che hanno svolto un ruolo enorme nello sviluppo e nella riproduzione e quasi in ogni funzione biologica degli insetti. L’ormone inibisce completamente la produzione della secrezione lattea, ha detto Jennings.

Jennings e i suoi colleghi ora hanno una comprensione molto più chiara di ciò che sta accadendo durante le diverse fasi della gravidanza dello scarafaggio mimico.

Jennings spera che la sua ricerca abbia posto le basi per iniziare una sequenza di genoma intero per questa specie di scarafaggio. Ha detto che spera che aiuterà a svelare un interessante puzzle riproduttivo in evoluzione convergente — organismi viventi che evolvono gli stessi tratti indipendentemente l’uno dall’altro. In questo caso, lo scarafaggio mimico scarafaggio e mammiferi sia evoluto alla nascita vivono giovani, ma lo hanno fatto su diversi rami dell’albero evolutivo.

“La riproduzione in cui la mamma partorisce dal vivo si è evoluta nel regno animale indipendentemente 200 volte”, ha detto Jennings. I biologi lo sanno da molto tempo, ma ancoranon capisco completamente come succede, ha detto.

Jennings vuole anche svelare alcuni misteri su ciò che serve per un insetto per dare con successo la nascita dal vivo e allevare la prole. “può avere un impatto a lungo termine sulla mamma e sui bambini dopo che sono nati”, ha detto Jennings. “I bambini sono avidi. E la mamma vuole dare loro tutto ciò che può pur mantenendo la propria salute e forma fisica.”

Se gli scienziati possono capire come questi stress e pressioni influenzano gli scarafaggi in gravidanza e mamma, potrebbe essere possibile modellare questo stesso fenomeno nei mammiferi o in altri insetti, Jennings ha detto a Live Science.

Jennings ha presentato le sue scoperte Jan. 7 all’incontro nazionale della Society for Integrative and Comparative Biology a Portland, Oregon.

Segui Elizabeth Newbern @ liznewbern. Segui in diretta Science @ livescience, Facebook & Google+. Articolo originale su Live Science.