基因表達(dá)講述了蝸牛進化的故事
像人類一樣,蝸??梢允怯移沧踊蜃笃沧樱伵5耐鈿ど系匿鰷u可以揭示出很多關(guān)于它們的信息,直到他們的基因構(gòu)成。來自信州大學(xué)和日本沖繩科學(xué)技術(shù)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn),影響貝殼線圈方向的基因也可以提供對整體蝸牛進化的了解。
科學(xué)家于2019年1月10日在動物學(xué)雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。貝殼漩渦反映了蝸牛內(nèi)臟的手性。在人類中,大約每10,000人中就有一人擁有鏡像器官,他們的心臟更多的是右側(cè)而不是左側(cè)。翻轉(zhuǎn)的器官很少導(dǎo)致該人的癥狀。
在一些蝸牛種群中,逆轉(zhuǎn)導(dǎo)致了新物種的進化。在其他情況下,左撇子 -逆時針旋轉(zhuǎn)的殼旋轉(zhuǎn) - 可能意味著蝸牛甚至不會復(fù)制。
“蝸牛進化的一個奧秘就是幾種物種的身體手部頻繁逆轉(zhuǎn),”日本信州大學(xué)生物系教授,該論文的第一作者Takahiro Asami說。“該過程的演變是在蝸牛中產(chǎn)生新物種的潛在機制,在生命周期的后期具有顯著影響。例如,生殖器位于右手和左手蝸牛之間的身體的相對側(cè),以便交配兩者之間是不可能的。“
Asami 在他的實驗室中保留了一種特殊的陸生蝸牛突變株,稱為Bradybaena similaris。這些蝸牛有大約50%的機會向左或向右盤繞。這個品種的右手母親既有右手雞蛋,也有左手雞蛋。
研究人員比較了自然界中發(fā)現(xiàn)的右側(cè)寬型和實驗室維持的菌株之間的基因,試圖確定在實驗室維持的菌株中產(chǎn)生左手和右手卵的遺傳變化。
“這兩者之間的最大差異實際上是一個基因的表達(dá)水平,稱為diaph,但不是基因本身,”Asami說,并指出該基因已知會影響池塘蝸牛的手性。
所有的蝸牛都有這個基因。是基因是否完全表達(dá)決定了手性的方向。蝸牛通常不會發(fā)展為右撇子,除非表達(dá)足夠的diaph。
“只是減少基因表達(dá)不會導(dǎo)致新物種,”Asami說。“大多數(shù)表達(dá)減少的蝸牛突變體在孵化過程中都失敗了。需要額外的遺傳因子來減少基因的表達(dá),從而產(chǎn)生具有反手性的新物種。”
Asami和他的團隊計劃研究蝸牛身體手性進化的遺傳機制,包括突變,以及他們特別關(guān)注diaph基因。
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