Пути, с помощью которых ключевые транскрипционные факторы гомеобокса AlABD-B и AlUNC-4 регулируют развитие органов света и биолюминесценцию взрослых особей у светлячка A. leii. Кредит: Природные коммуникации (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-45559-7
Два биоисследователя, один из Хуачжунского сельскохозяйственного университета, другой из Исследовательского центра по сохранению светлячков (оба в Китае), определили ключевые факторы транскрипции, которые регулируют развитие органов света и биолюминесценцию у светлячков.
В своем исследовании, опубликованном в журнале Природные коммуникацииСиньхуа Фу и Синьлей Чжу создали гены светлячков, чтобы узнать больше о том, как они регулируют функции своих органов света.
Светлячки — семейство мягкотелых жуков, известных своими светящимися органами. Предыдущие исследования показали, что прежде чем они достигнут взрослой стадии, когда они способны светиться и летать, светлячки проходят личиночную стадию, когда они живут в воде как светлячки. Существует более 2000 видов светлячков, некоторые из которых не являются биолюминесцентными.
В этой новой работе исследователи сосредоточили свои усилия на Aquatica leii, виде, обитающем на рисовых полях в Китае. Они хотели знать, как личинки светлячков способны менять структуру своих органов света по мере взросления — от защитных органов у личинок до светящихся фонарей у взрослых. Они также хотели знать, как жуки управляют своими фонарями — предыдущие исследования показали, что они могут включать и выключать их по своему желанию.
Взрослые фонарики используют как часть брачного ритуала; и самцы, и самки светятся. Исследования показали, что фонарь включается в результате химической реакции (поскольку молекула люциферина реагирует с кислородом), каким-то образом инициированной светлячком. Чтобы найти ответы, исследователи провели геномный анализ светлячка.
Они сосредоточили свое внимание на восьми конкретных гомеобоксных генах (тех, которые регулируют анатомические особенности во время эмбрионального развития), подозревая, что они могут объяснить, как жук способен так резко менять свой фонарь.
Они обнаружили, что фактор транскрипции AlABD-B играет важную роль в развитии органа света — он также взаимодействует с другим фактором транскрипции, называемым AlUNC-4. Они также обнаружили, что два фактора транскрипции, работая вместе, способны активировать ген AlLuc1, который также участвует в производстве светящейся люциферазы. Они также идентифицировали три других гена, участвующих в этом процессе: AlAp2, AlRepo и ALAntp.
Исследователи планируют продолжить свою работу, надеясь найти способ, с помощью которого жук сможет так быстро и резко преобразовывать главный орган при переходе от личинки к взрослому светлячку.
Больше информации:
Синьхуа Фу и др., Ключевые факторы транскрипции гомеобокса регулируют развитие светового органа и биолюминесценции взрослых светлячков, Природные коммуникации (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-45559-7
© 2024 Сеть Science X
Цитирование: Идентифицированы факторы транскрипции, которые регулируют развитие органов света и биолюминесценцию у светлячков (8 марта 2024 г.), получено 9 марта 2024 г. с https://phys.org/news/2024-03-transcription-factors-bioluminescent-firefly.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.