Bitė sukūrė nemirtingų klonų armiją: vienas individas per pastaruosius tris dešimtmečius paliko milijonus savo kopijų - kaip tai įmanoma?

Nekintanti DNR

Birželio 9 d. žurnale „Proceedings of the Royal Society B“ tyrėjai paviešino šio keisto ir grėsmingo prisitaikymo genetinius pagrindus. Skirtingai nei dauguma gyvūnų ir net jų pačių motinėlė, darbininkės nekeičia savo dedamų kiaušinių DNR. Dėl to darbininkės kiekvieną kartą daugindamosi gali nuolat atkurti tobulą savo kopiją – kloną. Pasak tyrėjų, šio DNR permaišymo proceso apėjimas į šoną yra nepanašus į nieką, ką jie kada nors yra matę.

„Tai neįtikėtina. Tai taip pat neįtikėtinai disfunkcionalu“, – „Live Science“ sakė pagrindinis autorius Benjaminas Oldroydas, Sidnėjaus universiteto elgsenos genetikos profesorius, turėdamas omenyje tai, kad chromosomų permaišymas paprastai reikalingas tam, kad chromosomos būtų sujungtos kiaušinėlių gamybos proceso metu. „Tačiau kažkokiu būdu joms pavyko tai padaryti [vis dar dėti kiaušinius]. Tai beprotiška; dar niekur nesu girdėjęs apie ką nors panašaus.“

Bičių darbininkės ir kiti socialiniai vabzdžiai gali daugintis naudodami aseksualaus dauginimosi būdą, vadinamą lytiškąja partenogeneze, kai patelės iš neapvaisintų kiaušinėlių susilaukia moteriškos lyties palikuonių. Kiekvieną kartą kurdama palikuonis vienalytė bitė darbininkė iš savo tėvų (motinėlės ir trano patino) gautas chromosomas padaugina į keturias. Tada ji paima genetinę medžiagą iš visų keturių chromosomų, permaišo ją ir sukuria keturias chromosomas su šia sumaišyta DNR, vykdydama procesą, vadinamą rekombinacija. Šis permaišymas užtikrina, kad net ir turint tik vieną iš tėvų būsimi palikuonys bus genetiškai skirtingi.

Tačiau kadangi iš keturių chromosomų pasirenkamos tik dvi, o lytinis partneris neįneša naujos genetinės medžiagos, dėl to kiekvieną kartą, kai atliekama permaišymo operacija, arba kiekvieną kartą, prarandama vidutiniškai trečdalis genetinės įvairovės, – sakė B.Oldroydas. Jau po kelių partenogenetinio dauginimosi kartų susikaupęs genetinės medžiagos praradimas lemia, kad genetinės įvairovės lygis yra pakankamai žemas, kad būtų mirtinas.

Todėl dauguma socialinių vabzdžių pasikliauja karaliene, kuri jų vardu dauginasi lytiniu būdu. Savo ruožtu genetiškai įvairios darbininkės palaiko kolonijos sveikatą ir saugo savo artimų brolių ir seserų bei pusbrolių jauniklius.

„Tai panašu į žmonių visuomenę, kurioje vyrauja įtampa tarp to, kas naudinga individui, ir to, kas naudinga visuomenei, ir mes sukuriame visas šias socialines normas, kurios leidžia mums funkcionuoti“, –komentavo B.Oldroydas.

Dabar, kai tyrėjai jau žino, kaip darbininkės gali atlikti savo keistą klonavimo triuką, jie nori išsiaiškinti, kaip motinėlės gali įjungti geną, leidžiantį rekombinaciją, ir kaip darbininkės gali jį išjungti. Jie taip pat nori ištirti Afrikos žemumų avilius, kuriuose parazituoja Žaliosios bitės darbininkės, kad išsiaiškintų, kas sukelia avilių žlugimą.