Bbetularia typica_carbonaria

Το νυχτόβιο λεπιδόπτερο (νυχτοπεταλούδα)  Biston betularia, συσχετισμένο με το φαινόμενο του βιομηχανικού μελανισμού και γνωστό για τους δύο κοινούς φαινοτύπους του carbonaria (ολόμαυρες πτέρυγες) και typica (ανοιχτόχρωμες διάστικτες πτέρυγες, όπως το αλεσμένο μαύρο πιπέρι) είναι διάσημο στη σχολική βιολογία ως κλασικό παράδειγμα για τη χρονοτοπικά προσδιορισμένη δράση της φυσικής επιλογής στους πληθυσμούς ενός οργανισμού.

BistonTsolakis

Τον περασμένο Ιούνιο δημοσιεύτηκαν δύο άρθρα [εδώ και εδώ] στα οποία παρουσιάζονται μοριακά δεδομένα που εμπλουτίζουν πλέον τις γνώσεις μας σχετικά με τους μηχανισμούς της εξέλιξης σε γενετικό επίπεδο:

  • Για την παραλλαγή carbonaria δείχτηκε ότι οι μαύρες πτέρυγες είναι το προϊόν μετάλλαξης η οποία προκλήθηκε από την ένθεση ενός μεγάλου μεταθετού στοιχείου* μέσα στο πρώτο εσώνιο του γονιδίου cortex.
  • Σύμφωνα με στατιστικές αναλύσεις, η ένθεση αυτή συνέβη γύρω στο 1819, εύρημα που συμφωνεί με τις καταγεγραμμένες αρχειακές καταχωρήσεις των φαινοτυπικών συχνοτήτων carbonaria – typica  ενόσω η Βιομηχανική Επανάσταση ανθούσε.
  • Λόγω της παρουσίας του μεταθετού στοιχείου, η αφθονία του μεταγραφόμενου mRNA από το μεταλλαγμένο γονίδιο cortex αυξάνεται. Η πρωτεΐνη cortex είναι γνωστό ότι ασκεί ρυθμιστικό ρόλο κατά τον κυτταρικό κύκλο, και ειδικότερα στις προνύμφες των  λεπιδόπτερων, κατά τη διαφοροποίηση των πρώτων κυττάρων από τα οποία θα αναπτυχθεί η πτέρυγα με τα χαρακτηριστικά χρωματικά πρότυπά της.

 

* Μεταθετά στοιχεία ή τρανσποζόνια [transposable elements/ transposons). Μικρές κινητές αλληλουχίες DNA ικανές να αντιγράφονται, και τα αντίγραφα να ενσωματώνονται σε τυχαίες θέσεις μέσα στα χρωμοσώματα. Σε κάθε άκρο έχουν σχεδόν ταυτόσημες αλληλουχίες με αντίθετο προσανατολισμό (ανεστραμμένες επαναλήψεις, inverted repeats), και κωδικοποιούν το ένζυμο τρανσποζάση (transposase) που καταλύει την ενσωμάτωσή τους. Τα βακτήρια έχουν δύο είδη τρανσποζονίων: (i) απλά τρανσποζόνια, τα οποία έχουν μόνο τα γονίδια που είναι απαραίτητα για την ενσωμάτωση, και (ii) σύνθετα τρανσποζόνια, τα οποία περιέχουν κι άλλα γονίδια. Οι ευκαρυώτες περιέχουν δύο κατηγορίες κινητών γενετικών στοιχείων: η πρώτη περιλαμβάνει αλληλουχίες που μοιάζουν με αυτές των βακτηριακών τρανσποζονίων, δηλαδή μετακινούνται άμεσα, ενώ η δεύτερη αλληλουχίες (ρετροτρανσποζόνια, retrotransposons) που μετακινούνται αφού παραγάγουν ένα ενδιάμεσο μόριο RNA, το οποίο μεταγράφεται από την αντίστροφη μεταγραφάση σε μόριο DNA και κατόπιν ενσωματώνεται σε μια νέα θέση. {ο ορισμός από το σχετικό λήμμα του αγγλοελληνικού Ερμηνευτικού Λεξικού Κυτταρικής & Μοριακής Βιολογίας, των J.M. Lackie και J.A.T. Dow, Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδης, ISBN 960-399-093-0, ©2002}

Μια πολύ καλή εισαγωγή στα μεταθετά στοιχεία μπορείτε επίσης να παρακολουθήσετε εδώ .