รู้จักกับ “Daddy short leg” แมงมุมกลายพันธุ์ (ขาสั้น) ที่ถูกสร้างขึ้นในห้องทดลอง

เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม ที่ผ่านมา (2021) มีงานวิจัยที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร Proceedings of the Royal Society B ระบุว่า นักวิจัยสามารถปิดสวิตช์การทำงานของยีนที่อยู่เบื้องหลังความยาวขาของ “แมงมุมคุณพ่อขายาว” หรือ “แมงโหย่ง” (Daddy longlegs หรือ Harvestmen) ซึ่งจากการดัดแปลงพันธุกรรมนี้ทำให้พวกมันมีขาสั้นลงพร้อมกับเรียกพวกมันในชื่อใหม่ว่า “แมงมุมคุณพ่อขาสั้น” (Daddy shortlegs)

หน้าตาของ Daddy longlegs

โดย Daddy longlegs เป็นสัตว์จำพวกแมง (Arachnids) กลุ่มเดียวกับแมงมุมและแมงป่อง จึงไม่แปลกที่มันจะดูคล้ายกับแมงมุมมาก ๆ แต่แมงชนิดนี้จะถูกจัดอยู่ในอันดับ Opiliones มีมากกว่า 6,500 สายพันธุ์ทั่วโลก โดยงานวิจัยนี้ นักวิทยาศาสตร์เลือกศึกษาสายพันธุ์ Phalangium opilio เพราะเป็นสายพันธุ์ที่พบได้บ่อยที่สุด

กีเยร์เม เกเนตต์ ผู้นำการวิจัยครั้งนี้ กล่าวว่า “จุดประสงค์ในการศึกษาของเราไม่ใช่เพียงทำให้ขาของพวกมันสั้นลงเพียงเท่านั้น เราต้องการทำความเข้าใจให้มากขึ้นว่า สิ่งมีชีวิตที่น่าสนใจเหล่านี้มีวิวัฒนาการการเคลื่อนไหวและมีแผนที่ทางพันธุกรรมอย่างไร”

บริเวณ L2 ของภาพ (b) คือส่วนที่ขายังยาวปกติ แต่เมื่อนักวิจัยทำการปิดสวิตช์ยีน Dfd และ Scr พบว่า ในรูป (c) ขาคู่ดังกล่าวบริเวณจุด ptL2 เริ่มสั้นลง กระทั่งสั้นลงอย่างเห็นได้ชัดในรูป (d)

ทีมวิจัยต้องใช้เวลากว่า 2 ปี เพื่อจัดทำแผนที่ทางพันธุกรรม พบว่ามันมีคู่เบสทั้งหมด 580 ล้านคู่ จากนั้นจึงได้ค้นหายีนที่ทำให้พวกมันขายาว โดยนำพันธุกรรมที่ได้ไปเปรียบเทียบกับสัตว์ชนิดอื่นอย่างแมลงหวี่ ก่อนจะพบยีน 2 กลุ่มที่เรียกว่า Deformed (Dfd) และ Sex combs reduce (Scr) ซึ่งเชื่อมโยงกับการพัฒนาขายาวของพวกมัน

ต่อมาเมื่อรู้แล้วว่าเป็นยีนกลุ่มใด พวกเขาจึงทำการควบคุมยีนเหล่านี้ผ่านการพัฒนาตัวอ่อน โดยทำการปิดสวิตช์การทำงานยีนทั้ง 2 กลุ่ม เพื่อขัดขวางการพัฒนาขายาวของพวกมันด้วยวิธีที่เรียกว่า “RNA interference” ซึ่งผลที่ได้คือ ทำให้ตัวอ่อน Daddy longlegs มีขาสั้นลง 3 คู่ อีกทั้งยังเปลี่ยนให้อวัยวะบริเวณดังกล่าวกลายเป็นอวัยวะที่ใช้สำหรับจัดการกับอาหารที่เรียกว่า “Pedipalps”

เจ้า Daddy longlegs ที่ถูกดัดพันธุกรรมเป็น Daddy shortlegs

นอกจากนี้ การปิดสวิตช์ดังกล่าวยังทำให้ ขาของพวกมันขาดข้อต่อพิเศษที่เรียกว่า “Tarsomeres” ซึ่งเป็นส่วนที่ช่วยให้ขามีความยืดหยุ่นและควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายได้อย่างถูกต้อง แต่อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าขาของตัวอ่อนทั้งหมดจะสั้นลง เพราะขาคู่ที่สี่ยังคงมียาวเท่าเดิม ซึ่งอาจเกิดจากการที่ขาคู่นี้ถูกควบคุมโดยยีนชนิดอื่น โดยในท้ายสุด ตัวอ่อนทั้งหมดที่เกิดมาด้วยรูปร่างที่ผิดปกติกลับตายก่อนที่จะโตเต็มที่

เกย์เนตต์กล่าวทิ้งท้ายว่า “การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงพันธุกรรมของร่างกายที่แปลกประหลาดที่สุดชนิดหนึ่งในอาณาจักรสัตว์ ซึ่งในอนาคตเราอาจได้ทดลองทำความเข้าใจว่า ยีนชนิดใดที่ควบคุมอวัยวะพิเศษในร่างกายของแมงชนิดอื่น เช่น เขี้ยวของแมงมุมและก้ามของแมงป่อง เป็นต้น” โดยการทำความเข้าใจสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ บนโลกของนักวิทยาศาสตร์ ก็เพื่อเป็นการเพิ่มองค์ความรู้และมองหาโอกาสที่จะพัฒนาไปสู่การรักษาหรือประโยชน์ที่อาจนำมาใช้กับมนุษย์ได้ในอนาคต

เพิ่มเพื่อน