פרוקי רגליים הם המערכה המגוונת ורבת-המינים ביותר בעולם החי. אדפטציות מרובות איפשרו לפרוקי הרגלים לשגשג בכל הסביבות האקולוגיות העיקריות. הם ממלאים תפקיד חיוני בבריאות המערכת האקולוגית על פני כדור הארץ, בנוסף ליחסיהם המורכבים עם המין האנושי, החל מהאבקה חיונית ומיחזור פסולת אורגנית, וכלה בהרס גידולים והפצת מחלות.

 

החדשנות האבולוציונית שלהם מגוונת כשם שהיא מופלאה ומרתקת. כיום מוכרים יותר ממיליון מינים מתועדים של פרוקי רגליים, ומספר המינים הכולל מוערך בפי שבעה. מינים אלה מתהדרים בצבעים מרהיבים, ארס, עוקצים, משי ושלל פלאי הנדסה בזעיר אנפין. 

 

אבל כיצד נוצר המגוון העצום הזה?

 

ריצוף גנומים מלאים מאפשר לנו לשרטט את התבנית העומדת בבסיס המגוון העצום של פרוקי הרגליים, ולזהות את הסיבות לכך שהם הפכו לקבוצת בעלי החיים המצליחה ביותר על פני כדור הארץ.   מאמץ בינלאומי משותף של קבוצת חוקרים, ביניהם פרופ׳ אריאל צ׳יפמן, המכונה פרויקט  i5k, הוקדש לנושא זה.

 

פרויקט i5k ( http://i5k.github.io/) התחיל בשנת 2011, ונועד לרצף באופן מלא 5000 מיני חרקים ופרוקי רגליים, ולחזות את תפקוד הגנים השונים.   בתחילתו כיוון הפרויקט ליצירת מאגר מידע חדש שיסייע להבנת הביולוגיה המולקולרית וההתפתחות האבולוציונית של פרוקי רגליים.    מאז התרחב הפרוייקט ויצר קהילה מדעית מגוונת, החוקרת פרוקי רגליים באמצעים מולקולריים וגנטיים שונים, בהקשרים רבים החל מאקולוגיה, דרך ביולוגיה מולקולרית, המשך בהשפעה על בריאות האדם ועל חקלאות, ועוד.

 

לאחרונה התפרסמו בכתב העת Genome Biology תוצאות ראשוניות של פרויקט זה. 

הפרסום החדש כולל אנליזה השוואתית של הגנום של 76 מינים, המכסים טווח של 500 מיליון שנות אבולוציה. אנאליזה זו מגלה את הדמיון והשוני בין הגנומים, חושפת נקודות מפתח להצלחה האבולוציונית של פרוקי הרגליים, ופותחת אפיקי מחקר רבים נוספים. 

המידע החדש מהווה התקדמות משמעותית לקראת בניית קטלוג גנטי מפורט לחיים בעולם. מאז תחילת הפרוייקטֿ התווספו למאגר הגנומים הממופים מאות מינים שונים של פרוקי רגליים, ביניהם זבובים, פרפרים, חיפושיות, נמלים, שפיריות, סרטנים, מרבי-רגליים, עכבישים, עקרבים, ועוד. השלמת האנליזה הראשונית של 76 מינים, היא אבן דרך חשובה בדרך לפיתוח הבנה אבולוציונית וקיטלוג גנטי מקיף של החיים על פני כדור הארץ. 

 

מסביר פרופ׳ צ׳יפמן: ״כיוון שכל כך הרבה מינים של פרוקי רגליים הם חיות מודל נוחות, פרוייקט הגנומים המרובים יהיה שימושי באופן יוצא מן הכלל. המידע שנאסף ונותח בפרויקט הזה ייצר כמה וכמה היפותזות שניתן לבדוק באופן ניסויי. 

בעזרת המידע העצום שנצבר בפרויקט, ניתן עכשיו לחזור למעבדה ולבדוק ישירות כיצד מתורגם מידע גנטי למורפולוגיה ברזולוציה שלא ניתן לראות בשום חיית מודל אחרת. הגיוון של המינים הנדגמים מאפשר לא רק לשאול שאלות על מורפולוגיה, אלא גם על האבולוציה של הגנום עצמו.״

 

 

קיראו את המאמר - https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-019-1925-7