Kromoszóma-rekorder ez a lepke

Marokkó és Algéria területén, az Atlasz-hegységben él egy egészen átlagos küllemű boglárkalepke, a Polyommatus atlanticus, amelynek ugyan hivatalos magyar neve nincs, de a közismert angol neve után hívjuk őt Atlasz-boglárkának. Ránézésre könnyen azt mondhatnánk, hogy ilyen lepkével bármelyik nyári réten találkozik az ember – a boglárkák azonban apró részletekben térnek el, amelyeket csak az adott lepkét tüzetesebben megszemlélve vehet észre az ember. No de most nem a lepke csinos megjelenése a kérdés, hanem a belső értékei.

Egy újonnan, a Current Biology folyóiratban közzé tett kutatási eredmény azt mutatta, hogy faj 229 kromoszómapárral rendelkezik – ezzel világelső az eddig genetikailag megismert többsejtes állatok körében. A kutatást vezető barcelonai Evolúciós Biológiai Intézet (IBE) mutatta be a lepke érdekes genetikai tulajdonságát. Összevetésül: az ember 23 kromoszómapárral rendelkezik, a nálunk is elterjedt közönséges boglárka (Polyommatus icarus) pedig 23 kromoszómapárral – ez a szám sok más boglárkára is jellemző.

A kromoszómák a sejtmagban található DNS-csomagok, amelyek egy élőlény teljes genomját tárolják – eltérő módon feldarabolva és csomagolva. Úgy képzeljük el, mint egy könyvtárat, amelynek a könyveit külön-külön polcokra teszik, az pedig fajra jellemző, hogy mennyi és miféle polcot használ az élőlény a könyvei csoportosításához.

Az Atlasz-boglárka eléggé rejtett életmódú, leginkább magashegyi élőhelyének köszönhetően, azt azonban sok éve sejtették róla a szakemberek, hogy rendkívül sok kromoszómába rendezve tárolja génjeit. A kutatóknak most ezt sikerült is bebizonyítaniuk. Azt is igazolták a vizsgálatok, hogy ez a rengeteg kromoszóma nem megkettőződéssel alakult ki, hanem a korábbi kromoszómák feldarabolódásával, mégpedig az elmúlt 3 millió év során.

Eredetileg az Atlasz-boglárka is csupán 24 kromoszómapár boldog tulajdonosa volt. Ezek a genetikai változások a faj evolúciós múltjáról árulkodnak, s ezeket megismerve jobban megérthetjük, miféle jövő várhat a fajra a változó világunkban.

A genetikai átalakulás, változás egyrészt az új fajok születésére jellemzőek, másrészt a környezeti alkalmazkodás jelei. Az a csoport, amelyhez az Atlasz-boglárka is tartozik, számos, rövid idő alatt kialakult, közeli rokon fajt fog össze.

Az Atlasz-boglárka esetében a DNS az eredeti kromoszómákban olyan pontokon darabolódott fel, ahol kevésbé volt szorosan feltekeredve. Az ivari kromoszómák kivételével mindegyiken lejátszódott efféle feldarabolódás – ennek eredményeként az össz genetikai anyag ugyan nem sokat változott, csak sokkal kisebb csomagokba került.

Még különösebbnek találták a kutatók az okot az egész feldarabolódás hátterében. Úgy tűnik e lepke kromoszómáiban több belső ponton is megjelentek telomérák. Ezek a rövid szekvenciák a kromoszóma végeit védő csomagok, amelyek célja az, hogy a DNS másolása során bekövetkező rövidülések ne az élettevékenységért felelős aktív géneken következzenek be. Jól ismert a szerepük az öregedésben. A lepke esetében valószínűleg a DNS-másolás során épültek be a DNS belsejébe, majd később e pontokon tudott feldarabolódni a kromoszóma.

Általában az efféle extrém kromoszómaváltozásokat negatív eseményként fogjuk fel – az Atlasz-boglárka azonban évmilliókon át kiválóan élt így is. A problémákat csak a modern kor hozta el számára, amikor az élőhelye – az Atlasz-hegység cédrusligetei, rétjei – gyökeresen átalakulóban van. Ennek része a klímaváltozáson túl, hogy válogatás nélkül vágják a cédrusállományt, emellett túllegeltetés és más emberi tevékenység is veszélyezteti a faj fennmaradását.

„Sok éve kutatom ezt a fajt, és azon kevesek közé tartozom, akiknek szerencséjük volt eredeti élőhelyén megfigyelni. Sajnálatos módon az Atlasz-boglárka súlyosan veszélyeztetett az élőhelye megsemmisítése miatt. A fajt fogságban szaporítani és a genomját feltárni is addig kellett, míg még volt erre lehetőség, mivel csak így érthetjük meg az evolúcióját” – magyarázta a kutatást vezető Roger Vila.

Az, hogy ilyen sok apró kromoszómája lett e lepkének, lehetőségeket is nyújt arra, hogy átrendeződjenek a génjei, s ezzel alkalmazkodóbbá válhasson. Bár egy faj számára a sok kromoszóma nyújtotta gyors alkalmazkodás igen hasznos lehet, emellett ez olyan folyamatokkal járhat, ami még inkább sérülékennyé teszik a fajt, felgyorsítva a kihaláshoz vezető útját.

Azonban a kromoszóma feldarabolódása, átrendeződése például egyes emberi daganatsejtekre is jellemző folyamat. Emiatt is érdekes lehet a megértése, hisz így akár az orvostudományt is segítheti egy aprócska, a napfényben kéken villanó lepke genetikai különlegessége.