鳥類的遺傳變化可能會對人類線粒體疾病產(chǎn)生影響
迪肯大學和澳大利亞新南威爾士大學的研究人員對野生動物的快速進化進行了罕見的觀察,記錄了侵入性椋鳥中新出現(xiàn)的基因突變的傳播,這可能揭示人類的線粒體疾病??茖W家發(fā)現(xiàn)西澳大利亞椋鳥在其線粒體中攜帶特定的突變,即細胞的能量發(fā)電站,在五年內(nèi)幾乎使其種群數(shù)量增加了三倍,這表明該突變對入侵前線的鳥類有益。
這篇研究的第一作者發(fā)表于今天的分子生物學和進化論,迪肯大學的科學家李羅林斯博士說,這項研究是了解人們?nèi)绾螒?yīng)對不斷變化的環(huán)境的重要一步。“我們的研究結(jié)果對人類線粒體疾病也具有重要意義,因為這項研究顯著提高了我們對線粒體DNA突變?nèi)绾斡绊憘€體和群體的理解,并提供了解釋不同遺傳變異如何影響健康的潛在機制,”羅林斯博士說。
來自生命與環(huán)境科學學院迪肯的綜合生態(tài)學中心的羅林斯博士說,線粒體對于維持生命至關(guān)重要,并且擁有自己的一套基因,通常只從母親那里繼承。羅林斯博士說:“有時突變發(fā)生,個體或動物最終可能在每個細胞內(nèi)都有兩種不同形式的線粒體基因。”
“這種情況非常普遍,并且與人類的許多遺傳性疾病有關(guān)。但我們對于不同的線粒體遺傳變異如何在個體內(nèi)競爭知之甚少。”由羅林斯博士和新南威爾士州農(nóng)業(yè)和食品部合作的羅林斯博士和Bill Sherwin教授共同領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了西澳大利亞東南部Munglinup附近的279只椋鳥的DNA,并用新的線粒體基因組序列(單倍型H)。
生活在該國其他地方的椋鳥中不存在這種遺傳變異,因此很可能在入侵前沿的這一特定種群中出現(xiàn)。
新南威爾士大學生物,地球和環(huán)境科學學院的Sherwin教授表示,有利的突變隨后在人群中迅速傳播,在研究的五年中,攜帶單倍型H的鳥類比例從17%增加到47%。 。
“我們還發(fā)現(xiàn)單倍型H與細胞中線粒體DNA拷貝數(shù)的減少有關(guān),這可能表明這些細胞中的線粒體更有效,”Sherwin教授說。“生物現(xiàn)象往往像皇帝的新衣服:每個人都知道他們應(yīng)該在那里,但沒有人可以看到他們。我們已經(jīng)找到了很少見到的證據(jù),但經(jīng)常討論的現(xiàn)象,提供了快速進化選擇的第一個證據(jù)。由于入侵物種進入新的領(lǐng)域,野生個體內(nèi)的線粒體基因組。“
椋鳥被認為是世界上最嚴重的外來入侵物種之一,并被比作澳大利亞的“帶翅膀的甘蔗蟾蜍”。
它們對農(nóng)業(yè)和環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅,西澳大利亞政府幾十年來一直試圖消滅椋鳥。“入侵物種通常會發(fā)現(xiàn)自己面臨著新的挑戰(zhàn),新的突變可以幫助解決這些新問題。我們的研究是最早在分子水平上追蹤這種快速變化的研究之一,”Sherwin教授說。
該團隊之前對椋鳥的遺傳工作有助于為西澳大利亞州的管理策略提供信息,通過揭示該州的入侵人口并未與澳大利亞其他地區(qū)的其他三個主要椋鳥群體雜交,表明西澳大利亞州的局部控制可能是有效的。
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