Dok leptiri lete među cvećem, ne gledaju svi na cvetove na isti način. U fenomenu koji se zove seksualno dimorfni vid, ženke nekih vrsta leptira percipiraju ultraljubičastu boju dok mužjaci vide svetlo i tamu. Biolozi sa Kalifornijskog univerziteta u Irvinu otkrili su da kod najmanje jedne vrste varijacija proizlazi iz skoka gena za vid na polni hromozom. To je prvi poznati nalaz da ova vrsta genetske promene uzrokuje seksualno dimorfni vid.
Studija se pojavljuje u Proceedings of the National Academy of Sciences.
UCI tim je to utvrdio dok je istraživao rod leptira Heliconius. Neke od njegovih vrsta vide ultraljubičastu boju, niz širi od spektra vidljive svetlosti koji ljudi percipiraju. Supstanca koju proizvodi opsin gen objašnjava vizuelni kapacitet ovih leptira. Kod vrsta Heliconius sa seksualno dimorfnim vidom, percepcija ultraljubičaste boje prisutna je samo kod ženki.
U potrazi za genetskim mehanizmom koji stoji iza ove razlike, biolozi UCI-ja su kao svoju temu odabrali Heliconius charithonia, u kojoj je vizuelni kapacitet seksualno dimorfan. Kada su završili sa sastavljanjem prvog kompletnog genoma za ovu vrstu, saznali su da njen V – ili ženski – hromozom sadrži opsin gen.
„Ovo je prvi poznati slučaj gde dimorfni vid boja kod životinja dolazi od jednog gena koji se kreće ka polnom hromozomu“, rekao je prvi autor Mahul Čakraborti, pomoćnik naučnika na projektu za ekologiju i evolucionu biologiju. „Pored naučnog značaja otkrića, ono naglašava složenost automatizovanog genetskog sekvenciranja i ključnu ulogu validacije.“
Veliki deo svog rada na projektu je radio dok je bio postdoktorski istraživač u laboratorijama ko-korespondentnih autora Adrijane Brisko i J.J. Emerson, oba člana fakulteta na Odseku za ekologiju i evolucionu biologiju.
Prethodno sastavljeni genomi za Heliconius charithonia bili su fragmentarni. Nijedan nije uključivao V hromozom, čiji kod koji se veoma ponavlja može predstavljati kamen spoticanja za automatsko sekvenciranje. Istraživači UCI-ja započeli su svoju studiju automatskim sekvenciranjem genoma vrste, ali to nije uspelo da otkrije sve očekivane kopije opsin gena. Nezastrašeni, zatim su ručno ispitali kodiranje.
„Prošla sam kroz svaki deo sekvenciranja“, rekla je Anđelika Lara, koja je bila student ekologije i evolucione biologije kada je počela da radi sa istraživačkim timom. Lara je nastavila da učestvuje u projektu kao postdiplomski istraživač nakon što je stekla diplomu. „Još uvek nisam mogla da pronađem opsin posle sve te revizije. Onda sam shvatila da deo koda za V hromozom nije dobro formatiran i verovala sam da opsin mora da se tamo nalazi“, rekla je ona.
Larini napori su naveli Čakrabortija da detaljnije ispita taj segment. Ispostavilo se da je automatsko sekvenciranje izbacilo taj deo kodiranja hromozoma, verovatno zbog njegove repetitivnosti. Obnavljanjem je otkriven opsin gen, a tim je dodatnim testovima potvrdio nalaz.
„Bez ovog priručnika napomena i istraživanja, napravili bismo pretpostavke koje su netačne i obmanjujuće“, rekao je Brisko, profesor ekologije i evolucione biologije. „Sada kada smo došli do ovog otkrića, možemo da kopamo mnogo dublje u mehaniku iza dimorfizma i razumemo njegovu svrhu.“
Naučnici veruju da razlika u vidu može biti razlog što se ženke i mužjaci u nekim vrstama leptira hrane različitim vrstama cveća. Do sada, jedina druga stvorenja za koja se zna da imaju seksualno dimorfni vid su određene vrste primata.
