Nature里程碑:大型測序揭示共享基因
日期:2012-05-17 07:55:56
由來自八國32所研究機構(gòu),80位科學(xué)家組成的國際研究團隊發(fā)表文章,公布了一種南美蝴蝶的基因組測序結(jié)果,這不僅揭示出了這種蝴蝶與其它種類蝴蝶相同與不同之處,也發(fā)現(xiàn)了不少與嗅覺味覺相關(guān)的基因,這一里程碑式成果公布在Nature雜志上。
這是被稱為Heliconius基因組研究聯(lián)盟首次公布的研究成果,這項研究分析了詩神袖蝶(Heliconius melpomene)的基因組——一種生活在秘魯亞馬遜的著名蝴蝶物種,并且以此數(shù)據(jù)為導(dǎo)向,研究人員還比較了此種蝴蝶,與另外兩種親緣關(guān)系近的蝴蝶:Heliconius timareta和Heliconius elevatus的基因組序列。
之所以選擇這三個物種,是因為這幾種蝴蝶翅膀具有相似的色彩圖案,而這也正是蝴蝶躲避天敵的方式。令研究人員感到驚訝的是,這些不同種類的蝴蝶看起來很相像的原因,是它們具有相同的色彩圖案基因組片段。
文章作者,哈佛大學(xué)James Mallet說,“這種蝴蝶在品種之間,以及其它種類品種之間具有極多數(shù)量的色彩圖案模仿”,“我們發(fā)現(xiàn)這些品種共享了編碼色彩圖案位點的基因組片段,而這些片段對于蝴蝶野外生存具有重要的意義?!?/SPAN>
研究人員認(rèn)為,品種之間的遺傳共享是雜交的結(jié)果,當(dāng)兩種不同物種的動物在野外交配的時候,就會出現(xiàn)雜交品種,但是這種情況很少出去,尤其是動物中。
獲得的雜交后代常常具有與父本和母本相同的特征,雖然也可能出現(xiàn)進化終結(jié),但是雜交過程也會引入新基因,這些基因能幫助這一群體更好的適應(yīng)新環(huán)境,或者改變后的環(huán)境。
“我們發(fā)現(xiàn)蝴蝶能通過雜交,從其它品種中獲得保護性色彩圖案基因——這個過程比從頭進化獲得色彩圖案過程,快得多”,文章作者,倫敦大學(xué)遺傳學(xué)系,博士后Kanchon Dasmahapatra說。
“這個項目確實改變了我們一般對于適應(yīng)性的看法觀點”,來自哈佛大學(xué),參與測序的Marcus Kronforst說,“進化生物學(xué)家常常困惑于不同物種利用相同的基因,能產(chǎn)生相似的特征,比如這種蝴蝶的翅膀圖案。這項研究則告訴了我們,有時不同物種不僅能利用相同的基因,而且還是完全相同的DNA片段,這些片段是通過雜交而來的?!?/SPAN>
除此之外,這項研究也在蝴蝶基因組中發(fā)現(xiàn)了豐富的嗅覺和味覺基因,之前研究人員認(rèn)為蝴蝶等應(yīng)屬于視覺動物,不會有太多的嗅覺和味覺功能。但是在這項研究中,研究人員卻發(fā)蝴蝶的觸角中包含有嗅覺受體,而腿上還具有味蕾。
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