Plastyczność fenotypowa jest niezbędna do szybkiego reagowania na zmiany środowiskowe. Jednak genetyczny i ewolucyjny mechanizm leżący u podstaw plastyczności organizmów morskich pozostaje słabo poznany.

Niedawno zespół badawczy kierowany przez prof. Li Li z Instytutu Oceanologii Chińskiej Akademii Nauk (IOCAS) potwierdził, że zmienność cis- i trans kształtują rozbieżny wzór plastyczności fenotypowej desaturazy stearoilo-CoA (Scd) gen i jego produkt metaboliczny, kwas oleinowy (C18:1) w dwóch pokrewnych ostrygach. Rozbieżny wzór reguluje płynność błon komórkowych w celu dostosowania do temperatury.

Badanie zostało opublikowane w Biologia molekularna i ewolucja 20 stycznia .

Eksperymenty z typowymi kulturami ogrodowymi i stresem temperaturowym w pomieszczeniach wykazały rozbieżny wzorzec odpowiedzi na temperaturę w ekspresji genu Scd i dalszym produkcie metabolicznym C18: 1.

Crassostrea gigas (C. gigas, gatunek przystosowany do stosunkowo niskich temperatur) wykazywał wyższą konstytutywną ekspresję i zawartość, a Crassostrea angulata (C. angulata, gatunek przystosowany do stosunkowo wysokich temperatur) wykazywał wyższą wielkość regulowaną w górę. Jest to kompromis między ekspresją konstytutywną a ekspresją plastyczną, w którym może pośredniczyć asymilacja genetyczna, jeden z ważnych ewolucyjnych trybów plastyczności.

Genetyczne badania przesiewowe i eksperymenty funkcjonalne wykazały, że 16 polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP), zlokalizowanych w regionach promotorowych Scd, wykazywało różne częstotliwości i tworzyło silny blok nierównowagi sprzężeń (blok LD).

Wśród tych SNP jeden wchodził w interakcję z dodatnim czynnikiem transkrypcyjnym Y Box Factor, a różne allele sprawczego SNP mogły tworzyć / niszczyć motyw cis-regulatorowy, który pośredniczył w wyższej konstytutywnej ekspresji Scd w C. gigas. A inny wzorzec ekspresji (obniżony w C. gigas i podwyższony w C. angulata) w białkach wiążących element regulujący sterol z dodatnim czynnikiem trans (Srebp) w warunkach stresu niskotemperaturowego może pośredniczyć w wyższej regulowanej w górę wielkości Scd w C kątowy.

„Nasze badanie ujawnia, że ​​zmienność cis- i trans kształtują rozbieżności plastyczności fenotypowej. Dostarcza nowych informacji na temat ewolucji plastyczności organizmów morskich, a także jej ważnej roli w kształtowaniu cech adaptacyjnych i przewidywaniu potencjału adaptacyjnego organizmów morskich. organizmów morskich w warunkach globalnej zmiany klimatu” – powiedział Wang Chaogang, pierwszy autor badania.

„Na podstawie tych badań nasz zespół przeprowadza ulepszenia genetyczne i projektuje hodowlę C. gigas i C. angulata” – powiedział prof. Li.