Er zijn ongeveer 20.000 vlindersoorten die overal ter wereld in de lucht fladderen - elk met zijn eigen uniek mooie vleugels gevuld met vlekken, strepen, kleuren en meer in schijnbaar elk denkbaar patroon. Wetenschappers hebben lang aangenomen dat deze complexe ontwerpen werden beheerst door een even complexe reeks genen, vergelijkbaar met eigenschappen zoals menselijke oogkleur. Maar nieuw onderzoek suggereert dat dit misschien niet het geval is.
In twee gerelateerde onderzoeken die deze week in de Proceedings van de National Academy of Sciences zijn gepubliceerd, hebben onderzoekers slechts twee genen geïdentificeerd die een belangrijke rol spelen bij het laten lijken van vleugels. Het is de eerste stap in de richting van wetenschappers die de mogelijkheid krijgen om de vleugels van vlinders zelf te schilderen.
Om te bepalen hoe deze genen werken, probeerden de wetenschappers zich te bemoeien met vleugelontwerp, meldt Rachael Lallensack for Nature . Met behulp van het CRISPR-Cas9-genbewerkingssysteem - dat werkt als een genetische schaar - hebben de onderzoekers deze genen in de eieren van verschillende soorten uitgeschakeld om te zien welk effect ze hadden op hoe de vleugels van de vlinders zich ontwikkelden.
"Stel je een verf op nummer afbeelding van een vlinder voor, " zegt Owen McMillan, een zoöloog bij het Smithsonian Tropical Research Institute, in een verklaring. "De instructies voor het kleuren van de vleugel zijn geschreven in de genetische code. Door enkele van de instructies te verwijderen, kunnen we afleiden welk deel zegt 'verf het cijfer twee rood' of 'teken het aantal zwart'."
De resultaten van een van de nieuwe studies, co-auteur van McMillan, laten zien hoezeer een van de controlerende genen, bekend als WntA, het 'schilderij' bestuurt. De vlinders met het gehandicapte gen zagen er heel anders uit dan hun normale broeders - de kleuren zien er vlekkerig uit, niet langer in strak omlijnde patronen. En sommige markeringen verdwenen, meldt Ben Guarino voor de Washington Post . De WntA lijkt de basis te leggen voor de ontwerpen van de vleugels in de cocon terwijl de vlinders nog steeds rupsen zijn. Dus buiten bedrijf stellen laten de vleugels zonder een blauwdruk tijdens hun ontwikkeling.
Als WntA de lijnen voor de vleugels bepaalt, is het gen "optix" de kwast die ze invult, meldt Nicholas Wade voor de New York Times . In een andere studie hebben onderzoekers in verschillende soorten aangetoond dat het uitschakelen van het gen ervoor zorgde dat veel vleugelkleuren verdwenen, schrijft Lallensack. Onderzoekers zijn van plan beide genen verder te bestuderen om te zien hoe ze evolueerden om hun huidige doelen te bereiken in verschillende soorten vlinders.
