揭開雄性瓢蟲性特征的基因
科學家已經(jīng)建立了一個雄性基因的基因表達數(shù)據(jù)庫,并確定了對性別決定和分化至關重要的基因??兹傅奈舶?,鹿角和獅子鬃毛都是動物性別特異的形態(tài)特征的例子。就像一個騎著雙長矛的騎士,金色金屬鍬形甲蟲(Cyclommatus metallifer)的雄性,長得比雌性長得多的下顎??茖W家經(jīng)常研究動物如何在交配中使用這些特性,但對其潛在的遺傳機制知之甚少。
現(xiàn)在,來自日本和美國的科學家首次在金色金屬瓢蟲中鑒定出性別決定基因,并分析了它們在發(fā)展性別特異性形態(tài)方面的作用。
科學家們沒有逐一分析基因,而是進行了全面的分析,以便在其幼蟲期和前期階段建立第一個“轉(zhuǎn)錄組”鍬形蟲庫。轉(zhuǎn)錄組是在細胞中發(fā)現(xiàn)的信使RNA分子的數(shù)據(jù)庫,并且顯示哪些基因被表達或開啟。結(jié)果,他們發(fā)現(xiàn)了超過10,000個基因,這些基因占該物種推測的總基因數(shù)的50-70%。
然后科學家在這個轉(zhuǎn)錄組中搜索了性別決定基因,這些基因也在研究得很好的果蠅中發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)了14個候選基因,然后關閉了其中一些基因 --Sex-lethal,transformer-2和intersex-來測試它們?nèi)绾斡绊懶坌约紫x的性別特異性形態(tài)。
關閉性致死并不影響甲蟲形態(tài)。然而,停用變壓器-2殺死了甲蟲蛹,這表明該基因影響的不僅僅是甲蟲的性別特征,如果有的話。雌雄同體基因在確定雄鹿中雌性特異性狀中起重要作用,如在果蠅中。具有失活的雙性人的女性形成了類似男性的特征,例如長下頜骨和金色金屬色。
“我們的功能分析結(jié)果與性單形面粉甲蟲的性別決定機制一致。因此,我們的研究表明,即使是具有夸張性征的昆蟲(例如雄性下顎甲蟲)與性單形甲蟲共享相同的性別決定級聯(lián)。 “該論文的第一作者Hiroki Gotoh說。本研究為研究昆蟲性別特異性狀的遺傳基礎奠定了基礎,而不僅僅是雄鹿。
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