Mutter Gene: Haworthia Schabe Lebendgeburten sind in seiner DNA


Eine Kakerlake Spezies ist eines der einzige Insekten in der Welt, die einige bemerkenswerten Eigenschaften mit Menschen teilt: wie Menschen, Käfer mimischen Kakerlaken geben Phasengeburt ihre jungen, und sie scheinen auch in der Lage, Nährstoffe aus dem Körper, ihre jungen, ähnlich wie die Nahrung von Stillzeit beim Menschen zur Verfügung gestellt werden.

Nun, ein Forscher ist zu lernen, wie diese Wesen diese Züge auf der genetischen Ebene entwickelt, und die Ergebnisse könnte helfen, diese Schaben sehr Säugetier-ähnlichen Verhaltensweisen zu erklären.

Die Käfer mimischen Schabe (Diploptera Trommler) ist nicht der gleiche Schädling, den Sie sehen könnten, auf Ihr Küchenboden herumflitzende; Es ist eine viel kleinere Art der Schabe, die ursprünglich aus den tropischen Wäldern von den polynesischen Inseln ist. Diese Schabe ist auch einer der die einige Insekten, die um junge statt Verlegung Eiern Leben gebären.

"Nicht nur tragen sie ihren Nachwuchs, aber sie werden sie mit einem milchigen Sekret drängen", sagte Emily Jennings, Doktorand in der University of Cincinnati-Abteilung der biologischen Wissenschaften und der leitende Forscher an diesem Projekt Leben Wissenschaft. Die milchige Absonderung aus Kohlenhydraten, Eiweiß und andere Nährstoffe, die notwendig für Baby Kakerlaken besteht, erklärte sie. [20 überraschende Fakten über Insekten]

Hier erfahren Sie, was passiert, wenn ein Käfer mimischen Schabe schwanger wird, untersucht Jennings der Insekten RNA oder Ribonukleinsäure. Dieses Molekül speichert Informationen, die für die Durchführung aller die Anweisungen in der DNA eines Organismus gespeichert ist – so ähnlich wie eine Bedienungsanleitung mit allen genetische Information eines Organismus. Während die Untersuchung der DNA von selbst ist sehr wichtig für das Verständnis, wie die verschiedenen Funktionen können arbeiten, RNA sagt Wissenschaftler welche Gene nach den US National Institutes of Health tatsächlich aktiv in den Körper sind.

Als Jennings dieses Projekt starteten, erzählte gab es weniger als 100 Gene, die für die Käfer mimischen Schabe identifiziert worden waren Leben Wissenschaft. Jetzt haben Jennings und ihre Kollegen mehr als 11.000 Käfer mimischen Schabe Gene gefunden. Obwohl sie nicht noch das Genom sequenziert oder decodiert die gesamte genetische Formel für dieses Insekt, Jennings hat damit begonnen, ein paar, die sich auf die weibliche Schabe während der Schwangerschaft genauer.

Sie und ihre Kollegen fanden mehrere Gene, die Schwangerschaft in die weibliche Schabe speziell zugeordnet waren. Es gab eine Menge von Genen verbunden mit Stoffwechsel-Funktionen wie Fettstoffwechsel und Stickstoff-Stoffwechsel-Wege, die während der Schwangerschaft deutlich mehr geäußert wurden, sagte Jennings.

Es ist wichtig, dass Wissenschaftler zu verstehen, wie Stoffwechsel während der Schwangerschaft funktioniert, weil es bestimmt, wie bestimmte Nährstoffe in den weiblichen Körper nähren die entwickelnden Nachkommen gespeichert werden. Zum Beispiel denken Wissenschaftler schwangere Frauen Stoffwechsel Änderungen an Proteine in den Muskeln als Reserve für später, nach einer Studie von Wissenschaftlern der University of Cambridge aufzubauen. Sie fanden auch ein Protein mit der erfolgreichen Produktion von die Mutter Schabe milchige Absonderung verbunden.

In früheren Untersuchungen fanden Forscher, dass gab es einige Juvenile Hormone in Insekten, die eine große Rolle bei der Entwicklung und Fortpflanzung und fast jedes Insekt biologische Funktion gespielt. Das Hormon vollständig die Produktion der milchige Sekretion hemmt, sagte Jennings.

Jennings und ihre Kollegen haben jetzt ein viel besseres Verständnis des Geschehens in verschiedenen Phasen der Schwangerschaft die Käfer mimischen Schabe.

Jennings hofft, dass ihre Forschung hat das Bühnenbild eine ganze Genomsequenz für diese Schabe Spezies beginnen. Sie sagte, sie hofft, es wird dazu beitragen, um ein interessantes reproduktiven Puzzle in konvergente Entwicklung zu entwirren-Lebewesen, die die gleichen Merkmale unabhängig voneinander entwickeln. In diesem Fall die Käfer mimischen Schabe und Säugetiere, die beide zu Geburt entwickelt Leben junge, aber sie dies auf verschiedenen Zweigen des Baumes evolutionären.

"Reproduktion, wo die Mutter Live gebiert, hat im Tierreich unabhängig 200mal entwickelt", sagte Jennings. Biologen haben darüber schon seit längerem bekannt, aber stilldon'tcompletely verstehen, wie es geschieht, sagte sie.

Jennings will auch einige Geheimnisse, was es braucht für ein Insekt erfolgreich geben Phasengeburt und Nachkommen zu erhöhen. "[Phasengeburt Reproduktion] kann langfristige Auswirkungen auf die Mutter und die Babys nach der Geburt", sagte Jennings. "Babys sind gierig. Und die Mutter will ihnen alles geben, dass sie können, während gleichzeitig ihre eigene Gesundheit und Fitness."

Wenn Wissenschaftler verstehen können, wie diese Spannungen und Druck schwanger beeinflussen und Mama Kakerlaken, erzählte es wäre möglich, dieses Phänomen in Säugetieren oder andere Insekten zu modellieren Jennings Leben Wissenschaft.

Jennings präsentierte ihre Erkenntnisse Jan. 7 auf der nationalen Tagung der Gesellschaft für Integrative und vergleichbare Biologie in Portland, Oregon.

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