För första gången har forskare gett en flercellig organism en helt ny miljöanpassning genom att skapa riktade mutationer med hjälp av CRISPR-teknik. Den annars välsmakande, åtminstone för grodor och fåglar, bananflugan har med tre nya mutationer omvandlats till en giftig måltid. Studien presenterades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Nature.
De nya mutationerna gör det möjligt för bananflugans larver att äta den annars mycket giftiga växten sidenört. Utöver en nyvunnen födokälla kan larverna dessutom konfiskera det giftiga ämnet (toxinet) i sidenört, lagra det och använda som skydd mot att själva bli uppätna. När larverna utvecklas till flugor finns toxinet och det medföljande skyddet kvar.
I naturen är ett fåtal insektsarter anpassade till att tolerera toxinet i sidenört. Bland dessa finns den praktfulla monarkfjärilen som är en vida spridd art i Nord- och Mellanamerika. Att vara i stort sett ensam om en födokälla och dessutom giftig för andra att äta, ger en enorm fördel för monarkfjärilen och kan förklara dess livskraftighet.
Det toxin som finns i sidenört är ett så kallat hjärtglykosin som kan täppa till den livsviktiga natriumpumpen som finns i det membran som omsluter kroppens alla celler. Utan natriumpumpen skulle till exempel nervceller inte kunna ta emot och skicka signaler. De tre mutationer som skapades i bananflugornas arvsmassa är samma som de monarkfjärilen har. Mutationerna finns i natriumpump-genen och leder till att toxinet inte kan fästa och därmed blir effektlöst.
Genom att skapa tre små riktade mutationer i en art kunde forskarna tillföra den en helt ny födokälla och ett nytt sätt att skydda sig mot rovdjur. De har därmed rekonstruerat monarkfjärilens miljöanpassning i bananflugor och ökat vår kunskap om de genetiska mekanismer som är drivkrafterna bakom evolution och naturligt urval.
/Mia Olsson
Källa: Genome editing retraces the evolution of toxin resistance in the monarch butterfly. Nature 2 oktober 2019.
