Dafnije su sićušni rakovi, ili „vodene buve“, koji su izuzetno prilagodljivi svom okruženju. To je zbog njihove izuzetne fenotipske plastičnosti, odnosno njihove sposobnosti da promene svoj oblik ili ponašanje uprkos tome što njihov genetski sastav ostaje nepromenjen. Čak su i muške i ženske dafnije genetski identične.
Sada je grupa na Univerzitetu u Osaki bacila malo svetla na ovaj fenomen, kombinujući dve različite tehnike sekvenciranja RNK kako bi otkrila da određeni geni proizvode različite verzije, ili izoforme, proteina koje kodiraju u muškoj i ženskoj dafniji.
Fenotipska plastičnost omogućava jednom genomu da proizvodi različite „fenotipove“, što znači da se dafnije mogu fiziološki prilagoditi varijacijama u slanosti vode, temperaturi, prisustvu predatora i još mnogo toga.
Članak „Identifikacija izoformi gena i događaji njihovog prebacivanja između muških i ženskih embriona partenogenetičkog rakova Daphnia magna“ objavljen je u časopisu Naučni izveštaji.
Molekul nazvan RNK se proizvodi od gena u procesu koji se zove transkripcija, koji daje uputstva ćelijskoj mašineriji da zatim napravi odgovarajući protein. Promene u RNK nakon transkripcije mogu dovesti do toga da se iz jednog gena proizvode više izoformi, ili neznatno drugačiji molekuli RNK.
Takve varijante izoforme je teško proučavati jer većina tehnika sekvenciranja RNK čita samo vrlo kratke delove molekula RNK, a zatim se oslanja na računarske tehnike da bi se sekvence ponovo spojile. To znači da se gube fini detalji različitih izoforma.
Međutim, u novom pristupu, tim je prvo koristio noviju, dugo čitanu metodu sekvenciranja RNK pod nazivom Iso-Sek da precizno identifikuje sve različite izoforme prisutne u vrsti zvanoj Daphnia magna, pre nego što je suzio specifično prebacivanje izoforma koje se dešava između mužjaka. i žene koje koriste visoko precizne kratko čitane RNK sekvence.
„Sekvencionisanje kratkog čitanja samo po sebi ne može da otkrije ove informacije“, objašnjava prvi autor Iasuhiko Kato. „Ovaj novi pristup, koji kombinuje sekvenciranje dugog i kratkog čitanja, otkriva ranije nepoznate nijanse transkripcije Dafnije.“
„Identifikovali smo gene koji menjaju specifične izoforme koje se eksprimiraju na način koji zavisi od pola“, dodaje stariji autor Hajime Vatanabe. „Ovo pruža uvid u biološke mehanizme koji su u osnovi jedinstvene fenotipske plastičnosti Dafnije.“
Ovo istraživanje otkriva molekularnu osnovu za seksualni dimorfizam kod dafnije, ekološki važne vrste, i pruža alat za razumevanje kako uslovi životne sredine mogu odrediti pol ove vrste. Ovi nalazi stoga otvaraju put za dalji napredak u akvakulturi rakova.
