Genen lenen
Onderzoekers van de Zhejiang University (China) en Vanderbilt University (VS) bekeken de genomen van 218 verschillende insectensoorten, waaronder vlinders en motten. Ze vonden meer dan 1.400 genen die oorspronkelijk afkomstig zijn van bacteriën, virussen en schimmels . Deze vreemde genen zijn via zogenaamde horizontal gene transfer (HGT) op de insecten overgedragen. Veel bacteriën gebruiken HGT om bijvoorbeeld elkaar DNA, en daarmee nieuwe eigenschappen zoals antibioticaresistentie te geven. Eerdere studies lieten al zien dat HGT heeft bijgedragen aan de diversiteit van insecten, maar niet eerder werd specifiek naar de functie van de overgedragen genen gekeken.
Bacteriën wisselen genetisch materiaal uit met behulp van een zogenaamde pilus.
Functie onbekend
Met de genetische data van de 218 insectensoorten maakten de onderzoekers een evolutionaire stamboom, om de 'vreemde' genen te identificeren. Van de meer dan 1.400 genen was echter niet duidelijk wat hun functie is, en of de overdracht ervan gunstig is voor de insecten. Het onderzoeksteam besloot daarom de werking van het meest voorkomende vreemde gen bij insecten (LOC105383139) te onderzoeken. Dit gen is oorspronkelijk afkomstig van een Listeria-bacterie en is terug te vinden in alle motten en vlinders. Dat betekent dat het gen al meer dan 300 miljoen jaar geleden via HGT op de gezamenlijke voorouder van motten en vlinders werd overgedragen.
Het bacteriegen LOC105383139 beïnvloed niet alleen het paargedrag van mannelijke koolmotjes, maar ook het aantal levensvatbare eieren van het vrouwtje.
Essentieel voor de evolutie
Om de werking van het gen te testen, werd LOC105383139 uit het genoom van het koolmotje (Plutella xylostella) verwijderd. Hierdoor legden de vrouwtjes niet alleen minder levensvatbare eieren, maar ook het baltsgedrag van de mannetjes werd erdoor beïnvloed. Er is nog veel meer onderzoek nodig, maar de onderzoekers hebben een eerste kijkje gekregen in het belang van de microbengenen voor insecten. Ze verwachten dat de genen essentieel waren voor hun evolutie door hun paargedrag, voeding, groei en aanpassingsvermogen positief te beïnvloeden.
Bron
Li et al. Cell, 2022. HGT is widespread in insects and contributes to male courtship in lepidopterans.