ข่าว | งานวิจัยบุกเบิกเผยความลับทางพันธุกรรมของมดลูกแมลงหวี่

ข่าว | งานวิจัยบุกเบิกเผยความลับทางพันธุกรรมของมดลูกแมลงหวี่

เมื่อไม่นานมานี้ ทีมนักชีววิทยาจาก University of California, Davis ศึกษามดลูกของแมลงหวี่ Drosophila melanogaster อย่างละเอียดเป็นครั้งแรก และพบลักษณะที่ไม่คาดคิดหลายประการ งานวิจัยนี้สำคัญต่อความเข้าใจการสืบพันธุ์ของแมลงและแนวทางควบคุมศัตรูพืชที่อาจนำมาใช้ได้ อีกทั้งอาจมีนัยกว้างไกลต่อการวิจัยภาวะเจริญพันธุ์ของมนุษย์ ผลการวิจัยตีพิมพ์เมื่อวันที่ 25 ตุลาคมในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences

นักพันธุศาสตร์และนักชีววิทยาพัฒนาการศึกษาแมลงหวี่มานานกว่าหนึ่งศตวรรษ ศาสตราจารย์เกียรติคุณ David Begun จากภาควิชาวิวัฒนาการและนิเวศวิทยา UC Davis และ Rachel Thayer นักวิจัยหลังปริญญาเอกระบุว่า แม้จะมีบัญชีรายละเอียดของชนิดเซลล์และยีนในระบบอวัยวะหลายระบบของแมลงหวี่ แต่อวัยวะสืบพันธุ์เพศเมีย ได้แก่ มดลูก ต่อม และอวัยวะเก็บอสุจิ กลับได้รับการศึกษาค่อนข้างน้อย

"เราต้องการระบุเซลล์ทุกชนิดในอวัยวะสำคัญเหล่านี้และรูปแบบการใช้ยีนของแต่ละชนิด" Thayer กล่าว ทีมวิจัยผ่าระบบสืบพันธุ์ของแมลงหวี่ประมาณ 150 ตัว แยกนิวเคลียสของเซลล์ ติดฉลาก RNA แล้วใช้การหาลำดับเพื่อระบุและจำแนกรูปแบบการแสดงออกของยีนในเซลล์

งานวิจัยนี้ระบุเซลล์มากกว่า 20 ชนิดในมดลูกและอวัยวะที่เกี่ยวข้องเป็นครั้งแรก ซึ่งก่อนหน้านี้ยังไม่เคยตรวจพบด้วยเครื่องหมายทางพันธุกรรม "เราพบเซลล์ชนิดที่ไม่เคยคาดการณ์ไว้ เป็นโครงสร้างทางกายวิภาคที่ก่อนหน้านี้มองไม่เห็น" Thayer กล่าว

ข้อค้นพบเกี่ยวกับการเก็บอสุจิ

งานวิจัยพบว่า "ยีนโปรตีนในน้ำอสุจิ" ประมาณ 40% ซึ่งเดิมเชื่อว่าแสดงออกเฉพาะในแมลงหวี่เพศผู้ กลับแสดงออกในเพศเมียด้วย โดยเฉพาะในอวัยวะเก็บอสุจิ โปรตีนเหล่านี้อาจจำเป็นต่อการช่วยให้อสุจิมีชีวิตอยู่ได้ในระยะยาว

Thayer ระบุว่า เชื่อกันว่าโปรตีนในน้ำอสุจิบางชนิดควบคุมแมลงหวี่เพศเมียในลักษณะที่เป็นประโยชน์ต่อเพศผู้ เช่น ชะลอการผสมพันธุ์ครั้งถัดไป ความขัดแย้งระหว่างเพศนี้เป็นหัวข้อสำคัญของงานวิจัยเชิงทฤษฎีจำนวนมาก แต่การค้นพบว่าทั้งเพศผู้และเพศเมียสร้างโปรตีนเหล่านี้ได้ หมายความว่านักวิทยาศาสตร์อาจต้องทบทวนมุมมองดังกล่าว

แม้กลไกการสืบพันธุ์ของมนุษย์และแมลงจะแตกต่างกันมาก แต่แมลงหวี่ยังคงเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบสำหรับทำความเข้าใจหลักพื้นฐานของการสืบพันธุ์ในสัตว์ งานวิจัยชี้ว่าโปรตีนในน้ำอสุจิอาจเปิดแนวทางใหม่ในการเพาะเลี้ยงและเก็บรักษาอสุจิมนุษย์โดยไม่ต้องแช่แข็ง ซึ่งอาจช่วยปรับปรุงผลลัพธ์การรักษาภาวะมีบุตรยาก

แมลงมีอยู่มากมายทั่วโลก ทั้งช่วยผสมเกสรและให้บริการระบบนิเวศด้านอื่น ๆ แต่ก็สร้างความเสียหายต่อพืชผลและแพร่โรค ความเข้าใจการสืบพันธุ์ของแมลงที่ดีขึ้นอาจนำไปสู่กลยุทธ์ควบคุมแบบใหม่

ขณะนี้ Thayer กำลังศึกษาตัวอย่างแมลงหวี่จากทั่วโลก เพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้นว่าแมลงเหล่านี้ตอบสนองต่อแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อม เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและสารกำจัดศัตรูพืชอย่างไร

งานวิจัยนี้ได้รับทุนจาก National Institutes of Health

แหล่งที่มาของเรื่อง:

รวบรวมจากออนไลน์