Gäckande genetik ger ödlor av samma art olika ryggmönster
Biologer vid Lunds universitet kan nu presentera en lösning på en genetisk gåta som länge förbryllat världens ödleforskare. Det handlar om arten brun anolis där honorna antingen kan ha ett diamantliknande eller ett v-format ryggmönster. Nu kan forskarna visa att skillnaden beror på mutationer i en enda gen.
Zebran har sina ränder, nyckelpigan sina prickar och huggormen sitt karaktäristiska sicksack. Alla dessa mönster uppstår genom cellernas beteende och har en genetisk förklaring. Men vilka specifika gener som styr cellernas reaktioner är mycket svårare att kartlägga. Biologiska system är ofattbart komplexa men samtidigt kontrollerbara, annars hade inte organismer kunnat leva och utvecklas. I en ny studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances har ett internationellt forskarlag, lett från Lunds universitet, specialstuderat ödlearten brun anolis. Det är en trädlevande art som härstammar från Kuba och Bahamas och som utmärker sig genom att honorna både kan ha ett diamantliknande och ett v-format ryggmönster. Efter ett omfattande genetiskt analysarbete i labbet på Lunds universitet lyckades forskarna hitta en förklaring till den utseendemässiga skillnaden.
– Vi lokaliserade en gen som kan fungera som ett slags bromsgen. Men eftersom det är svårt att bevisa att det är just den genen som gör att cellerna rör sig annorlunda i diamantödlor och V-ödlor byggde vi en datormodell som gav ett starkt stöd för våra teorier, säger Nathalie Feiner, biologiforskare vid Lunds universitet.
Det var i samband med de genetiska analyserna – en kombination av klassiska korsningsexperiment och modern sekvenseringsmetodik – som forskarna lyckades lokalisera genen bakom de utseendemässiga skillnaderna hos de bruna anolis-honorna. I denna upptäckte Feiner och hennes kollegor många intressanta mutationer som med största sannolikhet ligger bakom de olika mönstringarna.
– Den här muterade genen saktar troligtvis ner cellernas förmåga att vandra. När den cellulära bromsen är dragen uppstår diamantmönstret, annars v-mönstret, säger Nathalie Feiner.
Som en bonus lyckades forskarna även hitta en förklaring till att det bara är honorna som kan uppvisa båda mönstren – hanarna har bara v-mönstret. Anledningen till detta är att genen för mönstring ligger bredvid en gen som kodar en östrogenreceptor. Denna gen är inte aktiverad hos hanarna vilket förklarar att diamantmönstret aldrig kan uppstå hos dem.
– Att lägga nya pusselbitar för att förstå hur utseendemässiga skillnader är kodade i genomen är centralt. På lång sikt hoppas jag att vår forskning kan avslöja hur utvecklingsbiologin sätter spelreglerna som avgör vad evolutionen kan åstadkomma, säger Nathalie Feiner.
Förutom Lunds universitet har följande organisationer och lärosäten deltagit i studien: University of Porto, University of Georgia, Campus de Vairão, Rutgers University-Camden.
Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances: ”A single locus regulates a female-limited color pattern polymorphism in a reptile”
För mer information, kontakta:
Nathalie Feiner, forskare
Biologiska institutionen, Lunds universitet
0721 87 10 15
nathalie.feiner@biol.lu.se
Presskontakt:
Johan Joelsson
johan.joelsson@science.lu.se
073 027 58 90
