مقاله درک ژنتیکی حشرات اجتماعی به کمک ژنوم زنبور عسل به عنوان یک مدل ژنتیکی مناسب

بخشی از مقاله

بیان مسئله: توالی ژنوم زنبور عسل - Apis mellifera - یک مدل ژنتیکی کلیدی برای درک تعامالت اجتماعی و ضروری برای اکولوژی جهان می باشد که در ارتباط با عمل گرده افشانی توسط این حشره است و از این رو دارای اهمیت فراوانی میباشد.

هدف پژوهش: هدف از مطالعه حاضر، درک ژنتیکی حشرات اجتماعی به کمک ژنوم زنبور عسل به عنوان یک مدل ژنتیکی مناسب و بررسی مطالعات ژنتیک جمعیت بر روی زنبور عسل می باشد.

روش و چگونگی انجام پژوهش: مرور سیستماتیک پژوهش های علمی مرتبط با ژنوم زنبور عسل، حشرات اجتماعی و مطالعات ژنتیک جمعیت بر روی زنبور عسل انجام شد.

یافته ها و نتیجه گیری: در مقایسه با توالی هایژنومٍ دیگر حشرات، ژنوم زنبور عسل دارای مقادیر باالیی از بازهای آلی آدنین و تیمین و جزایر CpG بوده و فاقد خانواده های اصلی ترانسپوزونی است. زنبور عسل از دید ریتم شبانه روزی زندگی، RNA های مداخله گر و ژنهای مسئول متیالسیون DNA، بیشتر شبیه به مهره داران است. همچنین زنبور عسل ژن های بیشتری برای گیرنده های تنفسی را کد می کند؛ ولی دارای ژن های کمتری برای ایمنی ذاتی، آنزیم های مسئول سم زدایی، پروتئین های شکل دهنده ی کوتیکول و گیرنده های چشایی می باشد.

زنبور عسل در مقایسه با مگس سرکه، ژن های متفاوتی برای مسیرهای تکامل اولیه دارد و این در حالی است که ژن هایی با عملکرد متفاوت در این دو نوع حشره - شامل ژن های مربوط به تعیین جنسیت، عملکرد مغز و رفتار - شباهت باالیی نسبت به هم نشان می دهند. در نهایت، مطالعات ژنتیک جمعیت بر روی زنبور عسل نشان می دهد که جد اولیه این حشره، آفریقایی بوده و پیشنهاد میشود که شیوع زنبورهای آفریقایی در سراسر جهان جدید، منجر به مشاهده زنبورهای کنونی شده است.

مقدمه:

توالی ژنوم زنبور عسل - Apis mellifera - یک مدل ژنتیکی کلیدی برای درک تعامالت اجتماعی و ضروری برای اکولوژی جهان می باشد که در ارتباط با عمل گرده افشانی توسط این حشره است و از این رو دارای اهمیت فراوانی میباشد. هدف از مطالعه حاضر، درک ژنتیکی حشرات اجتماعی به کمک ژنوم زنبور عسل به عنوان یک مدل ژنتیکی مناسب و بررسی مطالعات ژنتیک جمعیت بر روی زنبور عسل می باشد. ژنوم زنبور عسل دارای ویژگی های جدیدی است که شناخت جالبی را در مورد زیست شناسی این حشره بوجود آورده است.

برخی از یافته های جدید در مورد این حشره عبارتند از:

1.    ژنوم زنبور عسل بواسطه ی دارا بودن محتوای آدنین و تیمین باالتر نسبت به سایر حشرات متمایز شده است و همچنین این ژنوم دارای heterogeneity باالتری از آدنین و تیمین است. دارای جزایر CpG بیشتری است و در آن خانواده های اصلی ترانسپوزون ها دیده نمی شود - . - 1

2.    ژنوم زنبور عسل در طی تکامل نسبت به ژنوم مگس سرکه و پشه ی مولد ماالریا با سرعت کمتری تکامل پیدا کرده است - . - 1

.3ژنوم زنبور عسل شباهت بیشتری به مهره داران - نسبت به مگس سرکه و پشه آنوفل - نشان می دهد این شباهت در مورد ژن های مولد RNA مداخله گر - - RNAi و ژن های مولد آنزیم های متیله کننده ی DNA دیده می شود - . - 1

4.    ژنوم زنبور عسل نسبت به مگس سرکه و پشه آنوفل دارای ژن های کمتری برای سیستم ایمنی، آنزیم های سمزدایی و پروتئین های تشکیل دهنده ی کوتیکول و گیرنده های چشایی است اما این حشره دارای گیرنده های بیشتری برای بویایی و همچنین دارای ژن های جدیدی برای پردازش گرده ی گل می باشد - . - 1

5.    ژن های کد کننده ی تولید پروتئین های مولد ژل رویال در زنبور عسل عملکرد های جدیدی را در طی تکامل بدست آوردند - . - 1

6.    میکرو RNAها یا RNAهای کوچک جدیدی در این حشره پیدا شده است و مطالعات نشان می دهد که این میکروRNAها - miRNA - در بیان اختصاصی ژن های خاص که در فعالیت های اجتماعی این حشره نقش دارند، موثر هستند - . - 1

7.    عناصر کلیدی دخیل در مسیر های رشد و نمو بین مگس سرکه و زنبور عسل متفاوت است و این مسئله نشان میدهد که زنبور عسل بعد از مگس سرکه متمایز شده است - . - 1