(Ines Carrara/iStock/Getty Images) Durch einen Prozess namens RNA-Interferenz (RNAi) ist es Wissenschaftlern gelungen, die genetische Ausstattung des Papa-Langbein-Spinnentiers so zu verändern, dass seine charakteristischen spindelförmigen Gliedmaßen doppelt so kurz werden.
Dieser Prozess – bei dem die eigene DNA-Sequenz eines Gens und kleine RNA-Fragmente zum Ausschalten des Gens verwendet werden – wurde auf das angewendet Die Phalanx ist in Hülle und Fülle vorhanden Art, eine der häufigsten Arten von Papa-Langbeinen auf der Welt.
Das Ergebnis ist praktisch ein Daddy mit kurzen Beinen anstelle eines Daddys mit langen Beinen. Das Team hinter der Arbeit hofft, dass wir durch die Experimente mehr darüber erfahren können, wie sich diese verlängerten Gliedmaßen überhaupt entwickelt haben.
„Wir gehen davon aus, dass das Genom von P. opilio wird die Entwicklung ausgefeilterer Werkzeuge für die funktionelle Genetik erleichtern, um das Verständnis dafür zu verfeinern, wie Papa-Langbeine ihre langen Beine herstellen“, schreiben die Forscher in ihrem veröffentlichtes Papier .
Nach der Sequenzierung des Genoms von P. opilio Forscher identifizierten drei Gene, die als Karte für verschiedene Körperteile dienen. Es stellte sich dann heraus, dass zwei dieser Gene in den Beinen der Spinnentierembryonen aktiviert waren.
Das Ausschalten oder Stummschalten der Gene in anderen Embryonen führte zu langen Beinen des Vaters, die anders waren: Zwei oder mehr ihrer Beine waren kürzer als normal und hatten sich in verändert Pedipalps , das sind Gliedmaßen, die speziell für den Umgang mit Lebensmitteln verwendet werden.
Das Team schaltete dann das dritte Gen aus, von dem angenommen wurde, dass es mit dem Beinbau in Embryonen zusammenhängt. Die Beine verwandelten sich nicht in Pedipalps, aber sie wurden kürzer und verloren ihre Tarsomeren, die knöchelartigen Gelenke, die dem Halt dienten. Ähnliche Experimente wurden an Fruchtfliegen getestet.
„Mit Blick auf die Zukunft sind wir daran interessiert zu verstehen, wie Gene neuartige Merkmale von Spinnentieren wie Spinnenzähnen und Skorpionklemmen hervorbringen, und auch das Genom zu nutzen, um die ersten transgenen Weberknechte zu entwickeln“, sagt der Genetiker Guilherme Gainett von der University of Wisconsin. Madison, erzählt CNET .
Technisch gesehen ist die P. opilio Art ist keine Spinne, sondern eher ein enger Verwandter, was diese Kreaturen nützlich macht, um herauszufinden, wie sich die Vielzahl der verschiedenen Spinnentiere auf unserem Planeten entwickelt hat. Nicht alle Papa-Langbeine haben Beine, die sich um Zweige und andere Gegenstände wickeln können, wie zum Beispiel diese Käfer.
Man geht davon aus, dass sich das Spinnengenom in der fernen Vergangenheit verdoppelt hat, was diesen Kreaturen eine große Auswahl an Genen bietet, die sie für ihre eigenen, einzigartigen Evolutionsreisen nutzen können – es könnte ein Zusammenhang zwischen komplexeren Genomen und größerer Organismenvariation bestehen.
Diese neueste Forschung sollte sich bei zukünftigen Arbeiten zur Rückverfolgung der Entwicklung als nützlich erweisen P. opilio und andere Spinnentiere, um festzustellen, ob lange und dünne Beine tatsächlich etwas waren, das sich in jeder Gruppe separat entwickelt hat Arthropoden .
„Die Wirksamkeit von Einzel- und Doppel-RNAi in diesem System macht.“ P. opilio „ein günstiger Vergleichspunkt für zukünftige Untersuchungen der Entwicklung des Körperbauplans von Spinnentieren“, schreiben die Forscher in ihrem veröffentlichtes Papier .
Die Forschung ist veröffentlicht in Verfahren der Royal Society B: Biologische Wissenschaften .