Dieses Extreme Antarktis Insekt hat das kleinste Genom


Die Antarktis Mücke ist eine einfache Insekt: keine Flügel, einen schlanken schwarzen Körper und ein Leben als Erwachsener Zeitspanne von nicht viel mehr als eine Woche.

Also vielleicht ist es angebracht, den Fehler ist nun aktenkundig als Besitzer des kleinsten Insekt Genoms sequenziert je. Nur 99 Millionen Basenpaare von Nukleotiden (DNA-Bausteine), die Mücke Genom ist kleiner als der Körper Laus – und weit mehr als das menschliche Genom, die 3,2 Milliarden Basenpaare hat winzige. (Die Mücke Genom Zwerge aber noch das kleinste aller Genome auf Record, das gehört zu einem Bakterium, das Leben im Inneren Insekten und enthält nur 160.000 Basenpaare.)

"Es ist eine ziemlich aufregende Fliege" sagte Washington State University Genomics Forscher Joanna Kelley, der an dem Projekt um die Mücke Genom zu sequenzieren gearbeitet, in einer Erklärung. [Bilder: atemberaubende Fotos von winzigen Leben]

Harter Kerl

Die Antarktis Mücke (Belgica Antarctica) ist in mehr als einer Hinsicht spannend. Es Leben die meisten seines Lebens in larvale Form, in Eis eingefroren. Es ist das einzig wahre Insekt, das auf dem antarktischen Kontinent lebt, und bei 0,23 Zoll (6 Millimeter) lang, gilt es tatsächlich als das größte Landtier in der Antarktis, nach Miami University of Ohio Labor für ökophysiologische Kryobiologie. Alle andere Fauna der Antarktis sind entweder kleiner (bestimmte Zecken und Milben) oder live im Meerwasser.

Antarktis Mückenlarven existieren in einer Tiefkühltruhe für zwei Winter. Sie können bis zu 70 Prozent des Wassers in ihrem Körper zu verlieren und noch überleben. Als Erwachsene entstehen die Midges flügellosen. Sie leben dann nur sieben bis 10 Tage, Paarung und Verzehr von Algen und Bakterien.

Antarktische Mücken faszinieren Forscher aufgrund der Insekten Fähigkeit, massive Temperaturschwankungen, hohe Exposition gegenüber UV-Licht und anderen harten Bedingungen zu überleben. Aber auf die Mücke Genom-Sequenzierung, Wissenschaftler waren schockiert über die geringe Größe. [Fotos von seltsamen Antarktis Leben auf dem Meeresboden]

"Es ist winzig. "Das war eine große Überraschung", sagte Kelley. "Ich war sehr beeindruckt."

Mit 99 Millionen Basenpaaren schlägt die Mücke Genom kleinen Genoms Körper Laus, verfügt über 105 Millionen Basenpaaren und verdreht Flügel Parasiten (in der Reihenfolge Strepsiptera), die lebt in Bienen, Wespen und Kakerlaken, und hat eine Genom von 108 Millionen Basenpaaren.

Klitzekleine Genom

Das Research-Team, das die Ergebnisse berichtet heute (Aug. 12) in der Zeitschrift Nature Communications, vermutet das Mini-Genom mit der Fliege extremen Lebensstil zu tun hat.

"Es hat wirklich das Genom bis auf den blanken Knochen genommen und beraubt es auf eine kleinere Größe als zuvor für möglich gehalten wurde", sagte Studie Forscher David Denlinger, ein Entomologe der Ohio State University, in einer Erklärung. "Es wird interessant sein zu wissen, ob andere Extremophilen-Zecken, Milben und anderen Organismen, die in der Antarktis Leben – haben auch wirklich kleine Genome, oder ist dies nur in der Mücke. Wir wissen, dass noch nicht. "

Die Mücke Genom fehlt "Junk-DNA", wiederholte, nicht-Protein-kodierenden DNA-Abschnitte einmal dachte nutzlos zu sein, dass tatsächlich eine wichtige Rolle in regulierenden Genen. Die Auswirkungen des Dumpings alle dieser sich wiederholende DNA nicht klar sind, sagte Denlinger.

Viele der 13.500 funktionelle Gene im Genom Midge engagieren sich Entwicklung, die sinnvoll für ein Tier, das größten Teil seines Lebens im Larvenstadium verbringt. Die Mücke fehlt viele Gene für Geruchsrezeptoren, wahrscheinlich, weil es nicht bewegen oder erkunden Sie sehr viel, etwas, das dieser Rezeptoren erfordert; ohne Flügel bleiben Mücken in der Nähe von ihrem eigenen Revier.

Antarktische Mücken haben viele Aquaporine oder Gene, die in bewegtem Wasser in und aus Zellen, die Forscher fanden. Diese Aquaporine könnte das Geheimnis der Mücke überleben in extremen Austrocknung.

"sie sehen wie ausgetrocknete kleine Rosinen, und wenn wir Wasser auf sie zu gießen, sie plump und gehen auf ihre fröhliche Art und Weise,", sagte Denlinger. "Diese extremen Grad der Dehydratation überlebensfähig ist einer der Schlüssel zum Überleben der niedriger Temperaturen. Diese Mücke hat einen Mechanismus, der ermöglicht es, sowohl entwässert werden und bleiben am Leben, mit seinen Zellen normal zu funktionieren."

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