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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,80位科學家組成的國際研究團隊發表文章,公布了一種南美蝴蝶的基因組測序結果,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,也發現了不少與嗅覺味覺相關的基因,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,并且以此數據為導向,研究人員還比較了此種蝴蝶,與另外兩種親緣關系近的蝴蝶:Heliconius timaretaHeliconius 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量的色彩圖案模仿”,“我們發現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。”

 

研究人員認為,品種之間的遺傳共享是雜交的結果,當兩種不同物種的動物在野外交配的時候,就會出現雜交品種,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,雖然也可能出現進化終結,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新環境,或者改變后的環境。

 

“我們發現蝴蝶能通過雜交,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,倫敦大學遺傳學系,博士后Kanchon Dasmahapatra說。

 

“這個項目確實改變了我們一般對于適應性的看法觀點”,來自哈佛大學,參與測序的Marcus Kronforst說,“進化生物學家常常困惑于不同物種利用相同的基因,能產生相似的特征,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。”

 

除此之外,這項研究也在蝴蝶基因組中發現了豐富的嗅覺和味覺基因,之前研究人員認為蝴蝶等應屬于視覺動物,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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