Denne Ekstreme Antarktis-Insekt Har Den Mindste Genom

{h1}

Den islevende antarktismyr har det mindste insektgenom nogensinde sekventeret, måske på grund af sin ekstremofile livsstil.

Den antarktiske midge er et simpelt insekt: ingen vinger, en slank sort krop og en levetid på voksne ikke mere end en uge.

Så måske er det passende, at bugten nu er på rekord, da ejeren af ​​det mindste insektgenomet nogensinde er sekventeret. På blot 99 millioner basepar af nukleotider (DNA's byggesten) er midgegenomet mindre end det for kroppens lus - og langt mindre end det menneskelige genom, der har 3,2 milliard basepar. (Selvom midge-genomet stadig dværger den mindste af alle genomer på rekord, som tilhører en bakterie, der lever inden for insekter og kun indeholder 160.000 basepar.)

"Det er en temmelig spændende flyvning," vedtog Washington State University genomforsker Joanna Kelley, som arbejdede på projektet for at sekvensere midgens genom, i en erklæring. [Billeder: Bedøvelse Billeder af Tiny Life]

Hård fyr

Den antarktiske midge (Belgica antarctica) er spændende på flere måder end en. Den lever mest af sit liv i larval form, frosset i is. Det er det eneste sande insekt, der lever på det antarktiske kontinent, og på 0,3 inches (6 millimeter) langt, det kvalificerer sig faktisk som det største jorddyr i Antarktis, ifølge Miami University of Ohio's Laboratory for Ecophysiological Cryobiology. Alle Antarktis andre fauna er enten mindre (visse flåter og mider) eller lever i havvand.

Antarktiske midge larver eksisterer i en dyb frysning i to vintre. De kan miste op til 70 procent af vandet i deres kroppe og overlever stadig. Som voksne opstår midgerne vingeløse. De lever derefter kun syv til ti dage, parring og spise alger og bakterier.

Antarktismasserne fascinerer forskere på grund af insekternes evne til at overleve massive temperaturgynger, høj eksponering for ultraviolet lys og andre barske forhold. Men efter sekventering af midgens genom blev forskerne chokeret af den lille størrelse. [Se billeder af strange antarktis liv på havbunden]

"Det er lille. Det var en stor overraskelse," sagde Kelley. "Jeg var meget imponeret."

Med 99 millioner basepar slår midgeens genom ud det lille genom af kroppens lus, som har 105 millioner basepar og den snoet vinge parasit (i rækkefølgen Strepsiptera), som bor i bier, hveps og kakerlakker og har et genom på 108 millioner basepar.

Den Antarktis larver. Larverne bruger to antarktiske vintre frosset i is og kan overleve tabe 70 procent af vandet i deres kroppe.

Den Antarktis larver. Larverne bruger to antarktiske vintre frosset i is og kan overleve tabe 70 procent af vandet i deres kroppe.

Kredit: Richard E. Lee, Jr.

Itty-bitty genom

Forskerholdet, der rapporterede resultaterne i dag (12. august) i tidsskriftet Nature Communications, har mistanke om, at mini-genomet har at gøre med flyets ekstreme livsstil.

"Det har virkelig taget genomet ned til de bare knogler og fjernet det til en mindre størrelse, end man tidligere havde troet var muligt," siger forsker David Denlinger, en Ohio State University entomolog, i en erklæring. "Det vil være interessant at vide, om andre ekstremofiler - flåter, mider og andre organismer, der lever i Antarktis - også har meget små genomer, eller hvis dette er unikt for manden. Det ved vi ikke endnu."

Midge-genomet mangler "junk DNA" -repetitive DNA-segmenter, der ikke er proteinkoding, engang troede at være ubrugelige, der rent faktisk spiller vigtige roller i regulerende gener. Konsekvenserne af dumping hele dette gentagne DNA er ikke klart, sagde Denlinger.

Mange af de 13.500 funktionelle gener, der er til stede i midge genomet, er involveret i udvikling, hvilket giver mening for et dyr, der tilbringer det meste af sit liv i larvetrinnet. Midge mangler mange gener for lugtreceptorer, sandsynligvis fordi det ikke bevæger sig rundt eller undersøger meget, noget der kræver sådanne receptorer; uden vinger bliver midges tæt på deres hjemmebane.

Antarktiske midges har mange aquaporiner eller gener involveret i at flytte vand ind og ud af celler, fandt forskerne. Disse aquaporiner kan være hemmeligheden for mandenes overlevelse i ekstrem dehydrering.

"De ligner tørrede små rosiner, og når vi hælder vand på dem, klumper de op og går på deres glædelige måde," sagde Denlinger. "At kunne overleve det ekstreme niveau af dehydrering er en af ​​nøglerne til overlevende lave temperaturer. Denne midge har en mekanisme, der gør det muligt at dehydrere og holde sig i live, med dets celler fungerer normalt."

Følg Stephanie Pappas på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: Environmental Disaster: Natural Disasters That Affect Ecosystems.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com