מחקר: עכבישנים עיוורים – הגנים המעורבים ביצירת עיניים בעקרבישאים והכפלות גנים באבולוציה של עיניים של עכבישנים

מוזמנים לקרוא את המאמר החדש על עכבישנים עיוורים! הגנים המעורבים ביצירת עיניים בעקרבישאים והכפלות גנים באבולוציה של עיניים בעכבישנים.

*האיורים מהמאמר https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.28.067199v1.full.pdf+html

  A איור של סידור העיניים בעקרבישים. B עַקְרָבִישׁ יָם-תִּיכוֹנִי Charinus ioanniticus (Kritscher, 1959)

C עַקְרָבִישׁ עִוֵּר Charinus israelensis Miranda, Aharon, Gavish-Regev, Giupponi & Wizen, 2016

*מאמר זה הוא תוצר של שיתוף פעולה פורה בין המעבדה של אוסף העכבישנים הלאומי ומעבדתו של פרופ' שרמהאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון על עכבישנים במערות.

 

מעט מאוד ידוע כיום על המנגנונים הגנטיים היוצרים עיניים בעכבישנים (מחלקה במערכת פרוקי-הרגליים הכוללת את סדרות העכבישאים, עקרבישאים, עקרבאים ועוד), ואפילו פחות מכך על איבוד עיניים בעכבישנים טרוגלומורפיים (בעלי התאמות מורפולוגיות לחיים בבית גידול תת-קרקעי כמו מערות וסדקים בקרקע).

במאמר זה, חקרנו שני מינים קרובים בסוג עַקְרָבִישׁ, המשתייך לסדרת העקרבישאים (Arachnopulmonata, Amblypygi, Charinus): עַקְרָבִישׁ עִוֵּר ו- עַקְרָבִישׁ יָם-תִּיכוֹנִי,הנמצאים במערות בישראל. אחד המינים בעל עיניים מנוונת והשני בעל עיניים רגילות. במעבדתו של פרופ' שרמה אפיינו את הטרנסקריפטום העוברי הראשון בעקרבישאים, ומצאנו שיש הכפלות של רשת גנים  (RDGN=Retinal Determination Gene Network) RDGN homolog duplications ושהפאראלוג (paralogy of RDGN homologs) נמצא בכל סדרות העכבישנים בעלות ריאות ספר (arachnopulmonates).

במחקר שדה משותף במערות בישראל אספנו נקבות נושאות ביצים משני המינים, והשתמשנו בעוברים שלהם באנליזה של ביטוי גנים דיפרנציאלי (differential gene expression (DGE)) (צוות המחקר בישראל כלל את אפרת גביש-רגב, שלמי אהרן ואיגור ארמיאץ שטיינפרס; צוות המחקר האמריקאי כלל את פרשנט שרמה, גילהרמי גאינט, וחזוס בלסטרוס (Prashant Sharma, Guilherme Gainett, and Jesus Ballesteros; המחקר נערך תחת היתר מרשות הטבע והגנים 2018/42037; וגראנט מ- National Geographic Society Expeditions Council grant no. NGS-271R-18).

במעבדה השווינו את הביטוי של רשת הגנים (RDGN) משני המינים, וזיהינו גנים העשוים להיות מעורבים ביצירה או הפחתת הביטוי של העיניים עד עיוורון בעקרבישאים. מצאנו דפוסי ביטוי של שלושה גנים בניסויי ביטוי גנים דיפרנציאלי (DGE) בעזרת שימוש ב RNAi  וביטוי בעכביש המודל ממשפחת הכדורניים Parasteatoda tepidariorum.

במאמר זה אנחנו מציגים עדות פונקציונלית שאחד הפאראלוגים הכרחי להתפתחות עיניים בעכבישנים, ובכך שיש לפחות מרכיב אחד שמור ב RDGN בפרוקי-רגליים. בנוסף אנחנו מציגים מסגרת למחקר הכפלות גנים באבולוציה של עיניים של עכבישנים.

Leave a Reply

האימייל לא יוצג באתר. (*) שדות חובה מסומנים