genele mamei: nașterile vii ale acestei specii de gândaci sunt în ADN-ul său

o specie de gândac este una dintre singurele insecte din lume care împărtășește unele trăsături notabile cu oamenii: la fel ca oamenii, gândacii imită gândacii dau naștere vie puilor lor și, de asemenea, par să fie capabili să furnizeze nutrienți din corpul lor puilor lor, similar cu hrana oferită de alăptarea la om.

acum, un cercetător învață cum aceste creaturi au dezvoltat aceste trăsături la nivel genetic, iar descoperirile ar putea ajuta la explicarea comportamentelor asemănătoare mamiferelor acestor gândaci.

gândacul mimic de gândac (Diploptera punctata) nu este același dăunător pe care l-ați putea vedea alergând pe podeaua bucătăriei; este o specie mult mai mică de gândac care este originară din pădurile tropicale din insulele polineziene. Acest gândac este, de asemenea, unul dintre puținele insecte care dau naștere să trăiască tineri în loc să depună ouă.

“nu numai că își poartă descendenții, dar îi împing cu o secreție lăptoasă”, a declarat Emily Jennings, doctorand la Universitatea din Cincinnati Departamentul de științe Biologice și cercetătorul principal al acestui proiect, pentru Live Science. Secreția lăptoasă este alcătuită din carbohidrați, proteine și alți nutrienți necesari pentru gândacii pentru copii, a explicat ea.

pentru a afla mai multe despre ce se întâmplă atunci când un gândac mimic de gândac rămâne însărcinată, Jennings a examinat ARN-ul insectelor sau acidul ribonucleic. Această moleculă stochează informații esențiale pentru realizarea tuturor instrucțiunilor stocate în ADN — ul unui organism-un fel de manual de instrucțiuni cu toate informațiile genetice ale unui organism. În timp ce studiul ADN-ului în sine este foarte important pentru înțelegerea modului în care pot funcționa diferite funcții, ARN le spune oamenilor de știință care gene sunt de fapt active în organism, potrivit Institutului Național de sănătate din SUA.

când Jennings a început acest proiect, au existat mai puțin de 100 de gene care au fost identificate pentru gândacul mimic al gândacului, a spus ea pentru Live Science. Acum, Jennings și colegii ei au găsit mai mult de 11.000 de gene de gândaci mimici. Deși nu au secvențiat încă genomul sau nu au decodat întreaga formulă genetică, pentru această insectă, Jennings a început să se uite mai atent la câteva care afectează gândacul feminin în timpul sarcinii.

ea și colegii ei au găsit mai multe gene care au fost asociate în mod specific cu sarcina la gândacul feminin. Au existat o mulțime de gene asociate cu metabolismul — funcții precum metabolismul lipidic și căile metabolismului azotului care au fost clar exprimate mai mult în timpul sarcinii, a spus Jennings.

este important ca oamenii de știință să înțeleagă cum funcționează metabolismul în timpul sarcinii, deoarece dictează modul în care anumiți nutrienți sunt depozitați în corpul feminin pentru a hrăni descendenții în curs de dezvoltare. De exemplu, oamenii de știință cred că metabolismul femeilor însărcinate se schimbă pentru a construi proteine în mușchi ca rezervă pentru mai târziu, potrivit cercetărilor oamenilor de știință de la Universitatea din Cambridge. De asemenea, au găsit o proteină asociată cu producerea cu succes a secreției lăptoase a gândacului mamă.

în cercetările anterioare, cercetătorii au descoperit că au existat unii hormoni juvenili în insecte care au jucat un rol imens în dezvoltare și reproducere și aproape fiecare funcție biologică a insectelor. Hormonul inhibă complet producerea secreției lăptoase, a spus Jennings.

Jennings și colegii ei au acum o înțelegere mult mai clară a ceea ce se întâmplă în timpul diferitelor etape ale gândacului mimează sarcina gândacului.

Jennings speră că cercetarea ei a pregătit scena pentru a începe o întreagă secvență genomică pentru această specie de gândaci. Ea a spus că speră că va ajuta la dezlegarea unui puzzle reproductiv interesant în evoluția convergentă-organisme vii care evoluează aceleași trăsături independent unul de celălalt. În acest caz, gândacul mimează gândacul și mamiferele ambele au evoluat pentru a naște tineri vii, dar au făcut acest lucru pe diferite ramuri ale arborelui evolutiv.

“reproducerea în care mama dă naștere vie a evoluat în regnul animal independent de 200 de ori”, a spus Jennings. Biologii știu despre acest lucru de mult timp, dar încănu înțeleg complet cum se întâmplă, a spus ea.

Jennings vrea, de asemenea, să dezvăluie câteva mistere despre ceea ce este nevoie pentru ca o insectă să nască cu succes și să crească urmași. “poate avea un impact pe termen lung asupra mamei și a bebelușilor după ce se nasc”, a spus Jennings. “Bebelușii sunt lacomi. Și mama vrea să le dea tot ce poate, menținând în același timp propria sănătate și fitness.”

dacă oamenii de știință pot înțelege modul în care aceste stresuri și presiuni afectează gândacii gravide și mama, ar putea fi posibil să modeleze același fenomen la mamifere sau alte insecte, a declarat Jennings pentru Live Science.

Jennings și-a prezentat descoperirile Jan. 7 la Reuniunea Națională a Societății pentru Biologie Integrativă și comparativă Din Portland, Oregon.

urmați Elizabeth Newbern @liznewbern. Urmați Live Science @ livescience, Facebook & Google+. Articolul Original pe Live Science.