엑서터(Exeter), 뤼베크(Lübeck), 이와테(Iwate) 대학의 과학자들이 실시한 최근 연구에서는 수생 나비, 나방 및 캐디의 유전적 역사와 염색체 진화에 대한 흥미로운 발견이 밝혀졌습니다. 연구원들은 특별한 도구를 사용하여 2억년 전으로 거슬러 올라가는 공유된 DNA “블록”을 식별했습니다. 이러한 염색체 블록은 나방과 나비의 모든 종뿐만 아니라 이 곤충과 공통 조상을 공유하는 트리콥테라(Trichoptera) 그룹의 수생 캐디에서도 발견됩니다.
이번 연구는 여러 나비와 나방의 염색체 분석에 중점을 두고 이들의 유전적 관계를 이해하는 것을 목표로 했습니다. 30~300개에 이르는 종 간 염색체 수의 상당한 차이에도 불구하고 연구자들은 유사한 진화 역사를 보여주는 공유 염색체 블록의 증거를 발견했습니다.
염색체는 유전자를 포함하며 유전의 기본 단위입니다. 유전자가 동일한 염색체에 있으면 함께 유전되어 연결을 만드는 경향이 있습니다. 그러나 종마다 염색체 수가 다르면 어떤 염색체가 서로 연관되어 있는지 판단하기가 어렵습니다. 이 연구는 각 염색체에 있는 유전자 블록의 유사성을 조사하여 이 문제를 해결했으며, 다양한 종의 진화 과정에서 염색체가 어떻게 변하는지에 대한 보다 정확한 이해를 제공했습니다.
이번 연구에서는 동일한 DNA 가닥에 위치한 유전자를 가리키는 ‘합성’의 기본 단위 30개를 확인했습니다. 이러한 신테니 단위는 모든 나비와 나방에서 발견되며 진화적 친척인 캐디파리까지 거슬러 올라갈 수 있습니다. 이번 발견은 이들 곤충 그룹 사이의 유전적 역사와 진화적 관계를 밝혀줍니다.
나비와 나방은 매혹적인 생물일 뿐만 아니라 필수적인 보존 지표 역할도 합니다. 현재 인간 활동으로 인해 많은 나비 종이 줄어들고 있습니다. 그러나 이 연구는 나비와 나방도 염색체 진화를 연구하는 데 귀중한 모델임을 시사합니다. 이 연구의 발견은 나방과 나비에서 유전자가 어떻게 진화했는지에 대한 우리의 이해를 향상시키며, 유사한 기술은 다른 동물과 식물 그룹의 염색체 진화에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
참조:
–Walther Trott, Ken Sahara 및 Richard H. French-Constant (G3: 유전자, 게놈, 유전학)
– 엑서터 대학교: https://www.exeter.ac.uk/news/homepage/title_882321_en.html
