Helsingin yliopisto

Helsingin yliopiston tutkijat selvittivät täpläverkkoperhosen perimän

Jaa
Täpläverkkoperhonen on maailman kolmas perhoslaji, josta on nyt käytettävissä sekä koko perimän emäsjärjestys että korkearesoluutioinen geneettinen kartta. Akatemiaprofessori Ilkka Hanski toivoo täpläverkkoperhosesta uutta integroidun biologian mallilajia.
Täpläverkkoperhonen. Kuva: Tari Haahtela
Täpläverkkoperhonen. Kuva: Tari Haahtela

Täpläverkkoperhonen on jo ennestään kansainvälisesti tunnettu ekologian ja evoluutiobiologian mallilaji, jonka populaatiobiologiaa on tutkittu Ahvenanmaalla yli 20 vuotta. Nyt lajista on tullut entistä merkittävämpi. Akatemiaprofessori Ilkka Hanskin johtama metapopulaatiobiologian huippuyksikön tutkimusryhmä Helsingin yliopistossa on sekvensoinut täpläverkkoperhosen koko perimän yhdessä kolmen Biotekniikan instituutin ryhmän kanssa.

Täpläverkkoperhosen noin 390 miljoonan emäksen mittainen perimä on ensimmäinen Suomessa sekvensoitu muun kuin viruksen tai bakteerin perimä. Täpläverkkoperhonen on silkkiperhosen ja kaposiiven jälkeen kolmas perhoslaji maailmassa, jolle on olemassa sekä koko perimän emäsjärjestys että korkearesoluutioinen geneettinen kartta. Kartta kertoo noin 16 000 geenin paikat lajin 31 kromosomissa.

Samalla on paljastunut, että perhosten kantamuodolla on 31 kromosomia – juuri niin kuin hyönteisten perinnöllisyyttä Helsingin yliopistossa aikoinaan tutkinut akateemikko Esko Suomalainen esitti.

Hämmästyttävintä on, että geenit näyttävät pysyneen samoissa kromosomeissa arviolta koko perhosten evoluution ajan – tai ainakin 140 miljoonaa vuotta, johon tutkimuksen aikaskaala rajoittuu.

– Tällaista ilmiötä ei ole löydetty juuri miltään muulta eliöryhmältä. Vielä hämmästyttävämpää on se, että vaikka perhosten evoluutiossa tapahtuu jonkin verran kromosomien yhdistymisiä, geenit pysyvät edelleen omilla kromosomin puoliskoillaan lajiutumisen jälkeenkin, tutkimuksessa mukana ollut ryhmänjohtaja Mikko Frilander Biotekniikan instituutista kertoo.

Alun perin ekologeista koostuva tutkimusryhmä panosti paljon perimän selvittämiseen, koska tavoitteena on yhdistää molekyylibiologista ja perimän tutkimusta ennestään vahvaan ekologiseen ja evoluutiobiologiseen tutkimukseen.

– Haluamme täpläverkkoperhosesta yhden uuden integroidun biologian mallilajin. Seuraava haaste on saada entistä useampi biologi kiinnostumaan tästä lajista, akatemiaprofessori Ilkka Hanski toteaa.

Pääosa sekvensoinnista tehtiin Helsingin yliopiston Biotekniikan instituutissa Viikissä Petri Auvisen johdolla. Perimän kokoamisesta vastasivat Panu Somervuo metapopulaatiobiologian tutkimusryhmästä ja Leena Salmela tietojenkäsittelytieteen laitokselta. Geenien tunnistamisen ja niiden funktion ennustamisen teki Virpi Ahola metapopulaatiobiologian tutkimusryhmästä yhdessä bioinformatiikan professori Liisa Holmin ja Patrik Koskisen kanssa.

Täpläverkkoperhosen korkearesoluutioinen kytkentäkartta rakennettiin metapopulaatiobiologian huippuyksikössä työskentelevän Pasi Rastaan kehittämällä uudella työkalulla.

Täpläverkkoperhosen genomi julkaistiin Nature Communications -sarjassa:

Ahola V, Lehtonen R, Somervuo P, Salmela L, Koskinen P, Rastas P, Välimäki N, Paulin L, Kvist J, Wahlberg N, Tanskanen J, Hornett E A, Ferguson L C, Luo S, Cao Z, de Jong M A, Duplouy A, Smolander O-P, Vogel H, McCoy R C, Qian K, Chong W S, Zhang Q, Ahmad F, Haukka J K, Joshi A, Salojärvi J, Wheat C W, Grosse-Wilde E, Hughes D, Katainen R, Pitkänen E, Ylinen J, Waterhouse R M, Turunen M, Vähärautio A, Ojanen S P, Schulman A H, Taipale M, Lawson D, Ukkonen E, Mäkinen V, Goldsmith M R, Holm L, Auvinen P, Frilander M J & Hanski I. The Glanville fritillary genome retains an ancient karyotype and reveals selective chromosomal fusions in Lepidoptera.

___________

Täpläverkkoperhosen perimän selvittäminen oli nelivuotinen projekti, jota rahoittivat Euroopan tiedeneuvosto ja Suomen Akatemia.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Akatemiaprofessori Ilkka Hanski, Helsingin yliopisto, biotieteiden laitos, puh. 040 734 2788, ilkka.hanski@helsinki.fi
Ryhmänjohtaja Petri Auvinen, Helsingin yliopisto, Biotekniikan instituutti, puh. 050 448 2852, petri.auvinen@helsinki.fi


Tiedottaja Elina Raukko, elina.raukko@helsinki.fi, puh. 050 318 5302

Kuvat

Täpläverkkoperhonen. Kuva: Tari Haahtela
Täpläverkkoperhonen. Kuva: Tari Haahtela
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Bio- ja ympäristötieteellisessä tiedekunnassa tutkitaan ja opiskellaan akvaattisia tieteitä, biokemiaa, biotekniikkaa, ekologiaa, evoluutiobiologiaa, fysiologiaa, kasvibiologiaa, neurotiedettä, perinnöllisyystiedettä, yleistä mikrobiologiaa, ympäristöekologiaa, ympäristömuutosta ja ympäristöpolitiikkaa. Näitä voidaan hyödyntää niin terveydenhuollossa, lääketieteessä kuin luonnonvarojen kestävässä käytössä sekä ympäristöongelmien ratkomisessakin. Tiedekunnassa on kaksi laitosta. Biotieteiden laitos sekä osa ympäristötieteiden laitoksesta sijaitsevat Viikin vihreällä kampuksella Helsingissä. Ympäristöekologian tutkimus ja opetus löytyvät Lahden ympäristökampukselta. Tiedekuntaan kuuluu myös kolme tutkimusasemaa: Lammi, Tvärminne ja Kilpisjärvi. Bio- ja ympäristötieteellisessä tiedekunnassa on noin 470 tutkijaa, opettajaa ja muuhun henkilökuntaan kuuluvaa. Perustutkinto-opiskelijoita on noin 1 300 ja jatkotutkinto-opiskelijoita 450. Vuosittain tiedekunnasta valmistuu yli sata maisteria ja yli 40 filosofian tohtoria.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye