Przedmiot badań nie dotyczy karalucha, który wysyła nas biegnących po spray do pluskiew, gdy znajdziemy go w naszym domu. Chrząszcz mimik karaluch, Diploptera punctata, jest znacznie mniejszy i nie jest uważany za szkodnika wokół ludzkich siedlisk. Pochodzi z Wysp Polinezyjskich, zamieszkuje głównie lasy tropikalne. Jest to pierwsze badanie tego rodzaju, które ma być przeprowadzone na tym konkretnym owadzie.
Badania obejmowały ekstrakcję kwasu rybonukleinowego lub RNA — znajdującego się w komórkach wszystkich żywych organizmów — w celu opracowania transkryptomu — odczytów genów w komórce — w celu zbadania, co dzieje się podczas różnych etapów rozwoju ciąży karalucha i zbadania, czy zmiany te mają szersze zastosowanie dla innych ssaków. Cztery etapy cyklu reprodukcyjnego obejmowały: krycie, ale bez ciąży; ciążę przed laktacją; wczesną ciążę w laktacji i późną ciążę w laktacji, wraz z porównaniem samca z samicą, które ujawniło unikalne geny odpowiadające każdemu z tych etapów.
„Kiedy dwa i pół roku temu rozpoczynałem ten projekt, mogliśmy mieć maksymalnie 80 zsekwencjonowanych genów dla tego zwierzęcia”, mówi Jennings. „Teraz znaleźliśmy aż 11 000 możliwych genów. Jesteśmy w trakcie przypisywania funkcji, ról i nazw poprzez porównywanie sekwencji z sekwencjonowanymi genomami, takimi jak genom muszki owocowej, przechowywanymi w bazie danych National Center for Biotechnology Information.
„Jesteśmy na skraju stworzenia ekscytującego nowego zasobu do badania, jak matka odżywia swoje dzieci przed urodzeniem, procesu typowo związanego ze ssakami”, mówi Jennings.
Jennings wyjaśnia, że ten szczególny karaluch generuje rodzaj mlecznej wydzieliny, która dostarcza białka, węglowodanów i innych niezbędnych składników odżywczych dla embrionów — proces, który jest raczej rzadki u owadów, ale porównywalny z łożyskami ciężarnych ssaków. Ciąża trwa 60-70 dni, podczas gdy ciężarna karalucha powiększa się i utrzymuje 15 rozwijających się embrionów. Dzieci rodzą się białe, aż ich egzoszkielet twardnieje i zamienia się w brązowy kolor ich gatunku.
Prezentacja Jenningsa na 7 stycznia będzie koncentrować się na ekspresji genów, które występują podczas tego procesu i czy istnieją geny odpowiedzialne za rozpoczęcie lub zatrzymanie procedury. Płocie mają co najmniej dwa cykle reprodukcyjne w ciągu swojego życia. Uważa się, że ich długość życia wynosi od trzech do siedmiu miesięcy.
„Ostatecznie, naszym następnym krokiem będzie sprawdzenie, jak interakcja między matką a embrionami może zostać naruszona, więc jeśli matka jest zestresowana podczas ciąży — np. narażona na toksyny lub pozbawiona zasobów takich jak żywność i woda — chcemy zobaczyć, jak to może wpłynąć na rozwój embrionów”, mówi Jennings.
„Można to nazwać konfliktem matka – potomstwo, a jednym z przykładów może być to, jak cukrzyca ciążowa wpływa na ciężarną i jej potomstwo”, wyjaśnia Jennings. „To wcześniej nie było badane w owadów, które rodzą dzieci, które były karmione w czasie ciąży.”
Jennings dodaje, że obudowa i karmienie owadów również jest znacznie mniej kosztowne niż tradycyjne modele badawcze zwierząt, takich jak myszy, oszczędności setek dolarów w porównaniu z opieką tylko dla jednej myszy.
„Mamy ponad 1000 karaluchów w dość małej przestrzeni, ogromna populacja w porównaniu do tego, co można zachować z myszy,” mówi Jennings. „Sposób karmienia karaluchów to koszt dużej torby karmy dla psów, która może wystarczyć na lata.”
.