Исследователи из Института систематики и экологии животных СО РАН совместно с коллегами впервые расшифровали последовательность женской половой хромосомы (W) сибирского шелкопряда. Как пояснили в пресс-службе Российского научного фонда, этот вид бабочек наносит серьезный ущерб хвойным лесам на территории России. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.
У большинства бабочек пол определяется по системе WZ (самки) и ZZ (самцы). W-хромосомы у разных видов сильно отличаются, и их расшифровка долгое время была сложной задачей. Авторы извлекли ДНК из самки насекомого и с помощью высокоточных технологий определили последовательности всех 30 хромосом.
Анализ показал, что более 80% W-хромосомы состоит из повторяющихся элементов — «прыгающих генов» и остатков вирусной ДНК. Большинство таких участков оказались генетически «молодыми», что говорит о недавнем формировании современной последовательности этой хромосомы.
Сравнив женскую хромосому с мужской Z-хромосомой того же вида, биологи обнаружили схожие протяженные участки, особенно на концах. Это прямое доказательство того, что W-хромосома возникла в результате копирования мужской хромосомы с последующими изменениями. Проверка на двух других видах из того же семейства подтвердила этот сценарий: женские хромосомы у них появлялись независимо, но по одному и тому же принципу.
Кроме того, в последовательности W-хромосомы найдены встроенные фрагменты ДНК бактерии вольбахии. Этот микроорганизм живет в клетках многих насекомых, передается по женской линии и может влиять на выживаемость мужских зародышей.
Руководитель проекта Вячеслав Мартемьянов отметил, что расшифровка генома главного вредителя лесов открывает перспективы для разработки молекулярных подходов к управлению численностью его популяций. В исследовании также участвовали специалисты из институтов Новосибирска, Красноярска, Санкт-Петербурга и Канады.
Ранее в Перми разработали систему распознавания болезней растений.
