Couch potato -kandidaattigeenissä esiintyvän mutaation vaikutus Drosophila montana -naaraiden lisääntymislepokauteen

Abstract

Diapaussi on fysiologinen lepotila, jonka aikana eliön elintoiminnot, kasvu ja kehitys hidastuvat ja ääriolosuhteiden, kuten alhaisten lämpötilojen ja kuivuuden, sietokyky paranee. Lisääntymislepokaudella tarkoitetaan aikuisilla hyönteisillä esiintyvää diapaussin muotoa, jonka aikana lisääntymiseen liittyvät toiminnot hidastuvat tai pysähtyvät kokonaan. Drosophila melanogaster -lajin lisääntymislepokauteen on liitetty useita kandidaattigeenejä, joista yksi on couch potato (cpo), ja tämän geenin yhteydestä lisääntymislepokauteen on saatu viitteitä myös pohjoisella D. montana -lajilla. Pro gradu -työssäni tarkasteltiin cpo-geenissä esiintyvän 19 emäsparin kokoisen deleetiomutaation yleisyyttä D. montana -lajin Oulangan luonnonpopulaatiossa ja esiintymistä vuonna 2003 kerätyn naaraan jälkeläisistä koostuvassa laboratoriolinjassa. Kvantitatiivisen PCR:n (polymerase chain reaction) avulla pyrittiin selvittämään, onko deleetiolla vaikutusta cpo-geenin ilmentymistasoon eli RNA:n tuottoon. Lisäksi tutkittiin ko. deleetion vaikutusta D. montana -naaraiden lisääntymislepokauteen kasvattamalla deleetio- ja ei-deleetio-naaraita kasvatuskaapeissa valojaksoissa, joissa ne normaalisti siirtyvät lisääntymislepokauteen (L:D 16:8) tai kehittyvät sukukypsiksi (L:D 22:2). Vuonna 2003 luonnosta kerättyjen D. montana -yksilöiden joukosta (n=28) löytyi kaksi yksilöä, joilla deleetio esiintyi heterotsygoottisena. Sen sijaan vuonna 2008 kerätyiltä yksilöiltä (n=75) ei löytynyt lainkaan deleetiota. Toisen vuonna 2003 kerätyn deleetion suhteen heterotsygoottisen naaraan jälkeläisistä koostuvassa laboratoriolinjassa deleetio on kuitenkin säilynyt ja on siinä hyvin yleinen. Tässä linjassa cpo-geenin ilmentymistaso oli deleetioyksilöillä alhaisempi kuin ei-deleetioyksilöillä sekä lisääntymislepokaudessa olevien että sukukypsien naaraiden keskuudessa. Deleetio ei kuitenkaan vaikuttanut naaraiden lisääntymislepokauteen siirtymiseen, joten alue, jolla se sijaitsee, ei välttämättä ole keskeinen D. montana -lajin lisääntymislepokauden määräytymisessä. On myös mahdollista, että ko. deleetioalue vaikuttaa lisääntymislepokauteen mutta deleetiosta huolimatta geenin transkriptiotuotetta syntyy riittävä määrä normaalin geenitoiminnan säilyttämiseksi eikä deleetio siten vaikuta lisääntymislepokauteen siirtymiseen