Hong Kong, Birleşik Krallık ve Amerika Birleşik Devletleri'nden bir grup bilim insanı, çok farklı iki kırkayak türünün kromozomal düzeyindeki genomlarını sıraladı ve bir araya getirdi : turuncu tespih kırkayağı Helicorthomorpha holstii ve paslı kırkayak Trigoniulus corallinus . Elde ettikleri sonuçlar, eklembacaklıların evrimi hakkında önemli bilgiler sağladı ve kırkayak fizyolojisinin benzersiz özelliklerinin genetik temellerini ortaya koydu.
Kırkayaklardan ve kırkayaklardan oluşan alt filum Myriapoda , oldukça sıra dışı bir vücut planına ve çevrelerine bir dizi benzersiz adaptasyona sahip türler de dahil olmak üzere, büyüleyici ancak tam olarak anlaşılamayan bir yaşam dalı.
Kırkayak Latince '100 fit' anlamına gelir, ancak kırkayakların 30 ila 354 bacağı vardır ve hiçbir türün tam olarak 100 bacağı yoktur.
Bunun aksine, kırkayak Latince '1000 fit' anlamına gelir ve kırkayaklar dünyadaki 'en meşhur' hayvanı içerirken , hiçbir türün 1000 bacağı yoktur ve gerçek sayı 22 ile 750 arasında değişir.
Myriapodlar, yaklaşık 400 milyon yıl önce Silüriyen döneminde meydana gelen erken örümcekler ve böceklerden bağımsız bir karasalizasyon sırasında, denizden karayı işgal eden ilk eklembacaklılar arasındaydı.
Bugün Myriapoda, hepsi karasal olan yaklaşık 16.000 türden oluşuyor.
“Şu anda, sadece iki çokayaklı böcek genomları mevcuttur: kırkayak genom Strigamia denizcilik ve kırkayak taslak genom Trigoniulus corallinus ,” Hong Kong ve meslektaşlarının Çin Üniversitesi'nden ilk yazar Dr. Zhe Qu söyledi.
"Sonuç olarak, sayısız ayaklılar ve özellikle kırkayaklar, eklembacaklıların evrimi ve genomik anlayışını geliştirmek için mükemmel bir fırsat sunuyor."
Araştırmacılar, iki kırkayak türünün ( Helicorthomorpha holstii ve Trigoniulus corallinus) genomlarını , her biri dünya çapında yaygın olarak dağıtılan iki farklı takımdan sıraladılar .
Ayrıca, farklı gelişim aşamalarındaki gen transkriptlerini (transkriptomlar) ve toksin üreten 'ozaden' bezlerinin proteinlerini (proteomlar) analiz ettiler.
İki türün çok farklı boyutlarda genomlara sahip olduğunu buldular - Helicorthomorpha holstii'nin genomu 182 milyon baz çifti (Mb), Trigoniulus corallinus'un genomu 449 Mb.
Bunun başlıca nedeni, genler içinde daha büyük kodlamayan bölgeler (intronlar) ve daha fazla sayıda tekrarlayan 'önemsiz' DNA sekansları içeren Trigoniulus corallinus genomudur .
Homeobox genleri, hayvan gelişimi sırasında vücut planı oluşumunda ve segmentasyonunda merkezi rol oynar ve yazarlar, daha önce yayınlanmış kırkayak genomunda bulunanlardan da farklı olan, iki türündeki ortak homeobox genlerinin soyuna özgü kopyalarını buldular.
Bununla birlikte, üçünden hiçbiri kırkayak genomundaki homeobox genlerinde görülen büyük kopyaları sergilemedi.
Homeobox genlerinin organizasyonu ve düzenlenmesi hakkında da başka keşifler yaptılar.
Birçok kırkayak, her segmentte, çeşitli toksik ve zararlı savunma kimyasallarını sentezleyen, depolayan ve salgılayan ozaden bezleri adı verilen karakteristik bezler taşır.
Ekip, siyanürü sentezlemek için genlerin yanı sıra antibakteriyel, antifungal ve antiviral bileşikler de dahil olmak üzere bu kimyasalların üretiminde rol oynayan çok sayıda gen belirledi ve ozon bezi salgılarının mikroplara ve avcılara karşı koruduğu hipotezini destekledi.
Sonuçlar, sayısız ayaklıların ve genel olarak eklembacaklıların evrimine yeni bakış açıları sağlar.
Hong Kong Çin Üniversitesi'nde araştırmacı olan kıdemli yazar Dr. Jerome Hui, "Geliştirdiğimiz genomik kaynaklar, sayısız ayaklıların bilinen gen repertuarını genişletiyor ve benzersiz adaptasyonları ve evrimsel yollarını daha iyi anlamak için genetik bir araç takımı sağlıyor" dedi.
Çalışma dergi yayımlandı PLoS Biology .
