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(jī)構(gòu)，80位科學(xué)家組成的國際研究團(tuán)隊(duì)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(xiàng)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(gè)物種，是因?yàn)檫@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(diǎn)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(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(dòng)物在野外交配的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)雜交品種，但是這種情況很少出去，尤其是動(dòng)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(jìn)化終結(jié)，但是雜交過程也會(huì)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(hù)性色彩圖案基因——這個(gè)過程比從頭進(jìn)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(gè)項(xiàng)目確實(shí)改變了我們一般對于適應(yīng)性的看法觀點(diǎn)”，來自哈佛大學(xué)，參與測序的Marcus Kronforst說，“進(jìn)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(xiàng)研究則告訴了我們，有時(shí)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(xiàng)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(dòng)物，不會(huì)有太多的嗅覺和味覺功能。但是在這項(xiàng)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。
