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科学家发现哺乳动物X染色体神秘基因 或助制造精子(图)

http://www.chla.com.cn 2013-07-26 来源:凤凰科技 作者: 发表评论(0)

X染色体神秘基因 遗传学 物种差异

  X染色体神秘基因

   北京时间7月25日消息, 国外媒体报道,最新研究表示,最容易预测的哺乳动物染色体也有狂野的一面。一直被认为在大多数哺乳动物身上是相同的X染色体其实存在一系列“淘气”的基因,它在不同的物种中有所差异,并且在睾丸处开启功能。这种基因在精子的产生和哺乳动物物种进化过程中起着关键作用。

  “这令人感到惊讶,”美国麻省理工学院怀特海德生物医学研究所的雅各布·穆勒(Jacob Mueller)这样说道。“你了解每个人都熟悉的一套基因,然后你发现这些基因竟然有神秘不为人知的一面。”

  雌性哺乳动物拥有两个X染色体,而雄性有一个X染色体和一个Y染色体。自20世纪60年代中期,生物学家就认为随着胎盘哺乳动物的多样化,X染色体的基因仍将保持相对不变。早在2000年科学家就测定了人类X染色体序列,发现的基因似乎支持这一观点。然而穆勒表示,染色体序列的拼接状态——通过16个捐赠者提供的部分拼接而成——提出了某种可能性,也即这种狡猾的基因可能幸运的逃过一劫。

  因此穆勒、怀特海德生物医学研究所的遗传学家大卫·佩吉(David Page)和同事利用佩吉实验室之前研发的精确技术,小心翼翼的对单独的雄性捐赠者的X染色体进行测序。研究人员将基因序列与老鼠的X染色体进行对比。这项研究发表在7月21日的期刊《自然遗传学》上,报告称,18%的人体X染色体以及23%的老鼠X染色体的基因在其他物种里无法匹配。大多数这些无法控制的基因主要出现在睾丸里,而这种差异可能出现在8000万年前人类和老鼠血系分离之前。

  研究人员并不知道这些基因的作用,它们的DNA序列揭示了它们参与基因物质的包装——这是制造精子的关键步骤。有些基因在制造精子的细胞中开启,而其它则在精子细胞本身开启,后者只包含一个染色体,X染色体或Y染色体。穆勒表示这些基因可能进化的促进了包含X染色体精子和包含Y染色体精子之间的竞争,从而有效地与卵子结合。

  由于雄性只有一个X染色体,该染色体发生的任何改变将迅速暴露在自然选择下,因此新发现的基因很可能是有益基因。相比之下,其它人类染色体的改变因另一个染色体的存在而得到缓冲。雄性X基因的快速改变可能在新物种的进化中起着重要作用,美国亚特兰大艾莫利大学的基因学家迈克尔·兹威克(Michael Zwick)这样说道。

  “这篇文章令人兴奋的方面在于,它展示了自然选择令人惊叹的影响力,” 兹威克这样说道。下一步的工作就是研究这些基因的作用。

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编辑:ljing
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