Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Bagaimanakah ratu lebah menghindari pembiakan di tanah jajahannya?

Anonim

Rekombinasi, atau penyebaran, berlaku apabila sel sperma dan telur terbentuk dan segmen setiap pasangan kromosom dipertukarkan. Proses ini memainkan peranan penting dalam penyelenggaraan variasi genetik. Matthew Webster dan Andreas Wallberg di Pusat Bioperubatan, Uppsala University, telah mengkaji semula pengambilan lebah madu. Kadar penggabungan yang melampau yang terdapat dalam spesies ini nampaknya amat penting untuk kelangsungan hidup mereka.

iklan


Seperti serangga sosial lain, lebah madu hidup di koloni yang terdiri terutamanya daripada ahli kasta pekerja yang berkait rapat. Kepelbagaian genetik yang tinggi di kalangan pekerja adalah penting untuk kelangsungan hidup seluruh jajahan. Terdapat beberapa teori tentang mengapa: sebagai contoh, tenaga kerja yang berubah secara genetik mungkin lebih baik untuk melaksanakan pelbagai tugas yang diperlukan di koloni, dan koloni yang berbeza juga mungkin kurang terdedah kepada penyakit. Tetapi bagaimanakah ratu, wanita yang hanya subur koloni, menghalang pembiakan dan mengekalkan variasi genetik?

Ratu lebah menyelesaikan masalah dalam dua cara. Satu adalah melalui polandri. Dia berkawan dengan skor dron dan menggunakan spermanya untuk menyuburkan telur secara rawak supaya pekerja sering mempunyai bapa yang berbeza. Yang kedua adalah melalui kadar rekombinasi yang sangat tinggi.

Dengan menyusun keseluruhan genom 30 madu Afrika, pasukan penyelidikan telah dapat mengkaji semula rekombinasi pada tahap terperinci yang tidak dapat dilakukan sebelum ini. Kekerapan rekombinasi di lebah madu adalah lebih tinggi dari yang diukur dalam haiwan lain dan lebih daripada 20 x lebih tinggi daripada pada manusia.

Penggabungan semula mempengaruhi bagaimana pemilihan semulajadi secara efisien dapat mempromosikan varian genetik yang menguntungkan. Selaras dengan ini, para penyelidik mendapati bahawa gen yang terlibat dalam penyesuaian baru terhadap alam sekitar di lebah madu juga menjalani lebih banyak rekombinasi. Tetapi rekombinasi tidak sepenuhnya bebas risiko.

"Penggabungan tidak hanya memberi manfaat kepada lebah. Apabila bahagian-bahagian kromosom pecah dan ditukar, kesalahan kadang-kadang berlaku semasa pembaikan mereka disebabkan oleh proses yang disebut" penukaran gen bias GC, "kata Matthew Webster.

Proses ini membawa kepada pembetulan mutasi mutasi yang mungkin berbahaya kepada biji madu itu. Walaupun proses yang sama berlaku pada manusia, ia lebih daripada sepuluh kali lebih kuat dalam lebah madu. Lama kelamaan, penggabungan semula dijangka membawa kepada kemerosotan kolam gen, satu proses yang seolah-olah telah mempercepatkan lebah. Kadar rekombinasi yang melampau - penting untuk mengekalkan koloni madu pelbagai genetik - datang dengan harga yang tinggi.

"Tidak ada makan tengah hari percuma, bukan untuk hidangan lebah, " kata Matthew Webster.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti Uppsala . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Andreas Wallberg, Sylvain Glémin, Matthew T. Webster. Frekuensi Rekombinasi Melampau Bentuk Variasi Genom dan Evolusi di Honeybee, Apis mellifera . PLOS Genetics, 2015; 11 (4): e1005189 DOI: 10.1371 / journal.pgen.1005189