شاید اگر شما هم این ژن را داشتید، همچون شب تاب ، می تابیدید/ عکس

تینا مزدکی: تاکنون بیش از 2000 گونه کرم شب تاب شناخته شده است که هرکدام الگوی منحصربه فرد خود را از جرقه های نور و اندام های نورانی با شکل های متفاوت دارند. اما آیا تابه حال فکر کرده اید که این حشرات چگونه از خود نور می تابانند؟ دانشمندان اکنون دو ژن کلیدی را کشف کرده اند که اجازه می دهد این اتفاق بیفتد.

شین هوا فو، زیست شناس دانشگاه چین، می گوید: «در مطالعه کرم شب تاب دو نکته کلیدی وجود دارد. اولین مورد این است که چگونه لاروهای کرم شب تاب، یا کرم های درخشان، به سرعت اندام های سبک خود را به ساختار فیزیکی کاملاً متفاوتی در بزرگ سالی تبدیل می کنند. مورد دیگر این است که چگونه بزرگ سالان این حشرات می توانند اندام هایی که فانوس نامیده می شوند، را کنترل کنند.»

دانشمندان ژنوم کرم شب تاب آبی (Aquatica leii)، را که در شالیزارهای برنج در چین یافت می شود، رمزگشایی کردند. با انجام این کار، آن ها دو ژن کلیدی Alabd-B و AlUnc-4 را که مسیول تشکیل، فعال سازی و موقعیت یابی اندام نورانی این کرم شب تاب هستند، به صفر رساندند. نتیجه تعجب آور بود، زیرا این ژن ها که قبلاً برای کمک به رشد کرم شب تاب شناخته شده بودند، هرگز با بیولومینسانس مرتبط نبودند.

توضیح آرسل: بیولومینسانس به تولید و نشر نور، در اثر انجام یک واکنش شیمیایی- آنزیمی، در موجودات زنده است. برخلاف واکنش های زیستی معمول که انرژی به صورت گرمابه محیط داده می شود انرژی این واکنش به انرژی نورانی تبدیل می شود. بیولومینسانس در موجودات مختلف با اشکال ظاهری متنوع و با مکانیسم های مختلف انجام می شود.

فو می گوید این یافته می تواند به دانشمندان کمک کند تا بفهمند چگونه حشرات می توانند درست مانند آتش بازی، آسمان را روشن کنند. او بر این باور است که این یافته بسیار مهم است زیرا تعداد کرم های شب تاب در سراسر دنیا در حال کاهش است. در حال حاضر هجده گونه در ایالات متحده و بسیاری دیگر در سطح جهان به دلیل ترکیبی از آلودگی نوری، استفاده از آفت کش ها، از بین رفتن زیستگاه و عوامل دیگر با انقراض روبرو شدند.

فو، این گونه را کشف کرد و از سال 2000 روی آن مطالعه کرد، حتی یک کلنی در آزمایشگاه ایجاد کرد که سالانه 600000 کرم شب تاب تولید می کند. این جمعیت به او این امکان را داد که مطالعه پنجره 24 ساعته دقیق زمانی را بلافاصله پس از مرحله شفیره داشته باشد. در این مرحله اندام های نورانی بالغ آن ها رشد می کنند.

در این آزمایش فو و همکارش شروع به تغییر ژنوم این حشرات کردند تا ببینند خاموش کردن یا از بین بردن ژن های خاص چه تاثیری دارد. آن ها کشف کردند که در طول شفیره شدن، کرم شب تاب ژن های Alabd-B و AlUnc-4 خود را فعال می کند، که باعث می شود فانوس بالغ در موقعیت مناسب در شکم رشد کند. جینگ-که ونگ، بیوشیمیدان و مدیر موسسه رابط گیاه و انسان در دانشگاه نورث استرن در بوستون، مطالعه جدید را به دلیل استفاده از ابزارها و آنالیزهای پیشرفته ژنومی تاثیرگذار معرفی کرد.

علاوه بر این، ونگ، که در این تحقیق شرکت نداشت، می گوید که این مطالعه، زمینه درک این موضوع فراهم می کند که چگونه جد مشترک کرم های شب تاب این دو ژن را برای تولید نور انتخاب کرده اند.

بااین حال، چالش های زیادی برای گسترش تحقیقات تکاملی در پیش است. پرورش کرم شب تاب بسیار دشوارتر از پرورش موش، مگس میوه یا سایر حیوانات معمولی مطالعه است. علاوه بر این، مطالعه دانشمندان تنها محدود به نرهای یک گونه، A. leii است، که به این معنی است که این مسیر در نیمی از جمعیت شب تاب ها یعنی ماده ها نسبت ناشناخته باقی می ماند. فو قصد دارد نیم دیگر جمعیت این حشرات را در پژوهش های بعدی خود موردبررسی قرار دهد.

منبع: nationalgeographic

323