Αξιοποίηση καταγωγής για τη διερεύνηση της γονιδιωματικής του τραγουδιού και του χρώματος στα πουλιά

Η βιοποικιλότητα αφθονεί με μυριάδες μορφές, χρώματα και συμπεριφορές. Είμαστε τώρα στη γονιδιωματική εποχή όπου οι επιστήμονες μπορούν να διερευνήσουν τα γονίδια που εξηγούν πολλούς από τους χαρακτήρες που βλέπουμε στον φυσικό κόσμο. Στα πτηνά, πρόσφατες μελέτες έχουν εντοπίσει περιοχές του γονιδιώματος που εξηγούν τις διαφορές στο μέγεθος και το σχήμα του ράμφους, των φτερών (π.χ. Kirschel et al. 2020, Molecular Ecology) καθώς και το χρώμα του εκτεθειμένου δέρματος, αλλά τα γονίδια που κωδικοποιούν τη συμπεριφορά, όπως τα σήματα ακουστικής επικοινωνίας, είναι πιο δύσκολο για να εντοπιστούν. Χαρακτήρες όπως το τραγούδι και το χρώμα διαφοροποιούν το ένα είδος από το άλλο. Μπορούμε να καθορίσουμε πώς ένα είδος χωρίζεται σε δύο εντοπίζοντας τις αλλαγές στο γονιδίωμα που στηρίζουν αυτές τις διαφορές χαρακτήρων. Οι ζώνες υβριδισμού μεταξύ των συγγενικών ειδών παρέχουν μια εξαιρετική ευκαιρία ανίχνευσης γονιδίων που σχετίζονται με χαρακτήρες όπως το χρώμα και το τραγούδι. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν δύο είδη διασταυρώνονται και τα υβρίδια είναι βιώσιμα, τα γονίδια θα διασταυρώνονται μεταξύ των ειδών σε συσχέτιση με συγκεκριμένους χαρακτήρες. Σε συνεργασία με την Bridgett vonHoldt από το Πανεπιστήμιο του Princeton, διερευνούμε τα γονίδια και τις ρυθμιστικές περιοχές του γονιδιώματος που στηρίζουν τις διαφορές στο τραγούδι και το φτέρωμα στα tinkerbirds σε μια ζώνη υβριδισμού δύο ειδών με διακριτές και ποσοτικές διαφορές τραγουδιού και χρώματος, χρησιμοποιώντας ένα γονιδίωμα αναφοράς που ετοιμάσαμε ως μέρος του προγράμματος γονιδιώματος σπονδυλωτών. Η μελέτη περιλαμβάνει επιτόπιες εργασίες στη ζώνη επαφής στο Eswatini (πρώην Σουαζιλάνδη) σε συνεργασία με την Ara Monadjem στο Πανεπιστήμιο του Eswatini, και στο Gauteng και το KwaZulu-Natal, σε συνεργασία με την Colleen Downs στο Πανεπιστήμιο KwaZulu-Natal. Επίσης, εΕρευνούμε καροτενοειδή σε φτερά με τη Σοφία Χέιζ και την Κωνσταντίνα Καπνίση από το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου Κύπρου.

Video: Κaταγραφή Pogoniulus chrysoconus στο Gauteng της Νοτίου Αφρικής. Η έρευνα περιλάμβανε εντοπισμό γονιδίων που ευθύνονται για τις χρωματικές διαφορές και τη διαφοροποίηση στα τραγούδια.