Två gener har betydelse för murödlans pigmentering

En murödla med orange/röd undersida. Förekomsten av denna färg beror på variation i SPR genen.

En murödla med orange/röd undersida. Förekomsten av denna färg beror på variation i SPR genen.

Reptiler visar en häpnadsväckande färgvariation och inom vissa arter så förekommer det olika färgvarianter. I en ny studie visar en internationell forskargrupp ledd från Uppsala universitet och University of Porto att två specifika gener har en avgörande betydelse för gul och röd pigmentering hos den europeiska murödlan, samt att genetisk variation i dessa gener även är kopplad till variation i djurens beteende.


Murödlan är vanligt förekommande i stora delar av södra Europa. Även om ovansidan av murödlan gör den väl kamouflerad, så visar undersidan en fascinerande variation mellan individer som endera kan vara vitaktig, starkt orange eller bjärt gul.

– Det som är särskilt intressant med denna färgvariation är att den är associerad med flera andra egenskaper som förmåga att försvara revir och partnerval, förklarar Pedro Andrade, doktorand vid University of Porto och delad förstaförfattare.

Oväntade resultat

Sambandet mellan variation i färgteckning och andra egenskaper gjorde att forskarna förväntade sig att det skulle vara många gener som låg bakom skillnaden mellan olika färgvarianter av murödlan.

– Till vår förvåning fann vi att skillnaden mellan olika varianter av arten begränsade sig till två små regioner i arvsmassan som var och en innehöll en enda gen, berättar Miguel Carneiro vid CIBIO/InBIO, University of Porto, som lett studien tillsammans med Leif Andersson vid Uppsala universitet.

Forskarna fann att variationen i orange/röd pigmentering förklaras av SPR (sepiapterin reductase)-genen och att variationen i gul färg beror på BCO2 (beta-carotene oxygenase)-genen. SPR genen har aldrig tidigare kopplats samman med färgvariation hos någon art, medan flera tidigare studier på fåglar har visat att BCO2 genen är kopplad till variation i förekomsten av gulfärgade karotenoider i fjädrar och i hud, till exempel gula ben hos höns.

Möjlig koppling mellan variation i färg och beteende

Upptäckten av SPR-genen är särskilt intressant, eftersom SPR-enzymet katalyserar en kemisk reaktion som är nödvändig för produktionen av signalsubstanserna serotonin och dopamin, som är budbärare mellan nervceller i murödlans hjärna så väl som i människans hjärna.

Leif Andersson. Foto: Mikael Wallerstedt

– I den vetenskapliga litteraturen finns det många studier som pekar på en möjlig koppling mellan färgvariation och variation i beteende. De data vi nu presenterar är unika eftersom de pekar på ett möjligt orsakssamband där samma gen är involverad i produktionen av vissa pigment (röda pteriner i detta fall) och i regleringen av produktionen av viktiga signalsubstanser i hjärnan. Detta skulle alltså kunna förklara varför olika färgvarianter av murödla uppvisar skillnader i beteende och partnerval, säger Leif Andersson professor vid Uppsala universitet, Texas A&M University och SLU.

Ett annat spännande fynd var att skillnaden i dna-sekvensen mellan genvarianter var långt större än vad man förväntar sig att hitta inom arten. Upp till sex gånger större än vad man i genomsnitt hittar mellan människa och schimpans. Vidare analys visade att dessa genvarianter inte var begränsade till murödlan utan förekommer även bland andra arter av ödlor som förekommer i medelhavsområdet. ”

– En rimlig förklaring till detta är att det sker ett visst genflöde mellan arter och att dessa färgvarianter upprätthålls hos olika arter tack vare naturlig selektion. Det blir allt mer tydligt från en rad olika arter, bland annat våra studier av Darwinfinkarnas evolution, att genflöde mellan arter är mer vanligt än vad vi tidigare trott, säger Leif Andersson.

Dna-tekniken gör det möjligt att avslöja genutbyten som har skett nyligen och för tusentals år sedan.

 

Publikation:

Leif Andersson, and Miguel Carneiro et al. (2019) Regulatory changes in pterin and carotenoid genes underlie balanced color polymorphisms in the wall lizard, PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1820320116

Linda Koffmar

Prenumerera på Uppsala universitets nyhetsbrev

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

facebook
instagram
twitter
youtube
linkedin