13.08.2014

У антарктического комара обнаружен необычно короткий геном

В журнале Nature Communications опубликована статья большого коллектива ученых, исследовавших геном комара Belgica antarctica, живущего в Антарктиде. Необычно малый размер его генома ученые считают адаптацией к жизни в экстремальных условиях.

Данный вид относится к семейству комаров-звонцов (Chironomidae) и обитает на антарктическом континенте и прилегающих островах вплоть до 65° 27′ южной широты. Описан этот комар в 1900 году был бельгийским ученым Яном-Карлом Якобсом (Jean-Charles Jacobs) по материалам антарктической экспедиции на корабле «Belgica» 1897—1899 года. Это единственное эндемичное насекомое Антарктиды.

Личинки комара развиваются в течение двух лет, проходя через четыре линьки. Пищу им обеспечивают зеленые водоросли, мох, микроорганизмы из помета пингвинов и морских львов. Затем личинки окукливаются, и на третье лето из куколок появляются взрослые комары. В отличие от своих родственников, живущих на других континентах, комары Belgica antarctica не имеют крыльев. Они ползают по скалам, спариваются, откладывают яйца и умирают на 7-10 день после появления на свет. В ходе жизни личинки подвергаются целому ряду экстремальных условий: низким температурам, сильным ветрам, периодическому высыханию, пресной и соленой воде, высокому уровню солнечного ультрафиолетового излучения.

В ходе исследования выяснилось, что геном Belgica antarctica самый короткий среди насекомых. Он составляет 99,25 миллионов пар нуклеотидных оснований у самок и 98,4 миллиона пар – у самцов. Для сравнения, геном мухи дрозофилы состоит из 132 млн пар оснований, а медоносной пчелы – из приблизительно 300 млн пар. При этом в таком коротком геноме Belgica antarctica насчитывается 13,5 тысяч функциональных генов, что не сильно отличается от других представителей отряда двукрылых.

В предыдущих исследованиях ученые выяснили, что у этого комара постоянно активны гены, экспрессирующие так называемые «белки теплового шока» (heat shock proteins), которые у других видов активизируются лишь кратковременно при очень высокой или очень низкой температуре окружающей среды. Ранее постоянная экспрессия белков теплового шока отмечалась только у некоторых видов антарктических рыб.

Исследователи намерены сравнить геном Belgica antarctica с геномами других видов насекомых, живущих в условиях экстремальных температур, в частности с родственным видом Belgica albipes, который обитает на архипелаге Крозе в южной части Индийского океана, а также с видами, которые сравнительно недавно проникли на северное побережье Антарктического полуострова с островов Огненная Земля.

Источники:

1. polit.ru