生物形貌多样性源自量变引起质变

上一篇 / 下一篇  2011-08-31 23:15:15

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自然界中有机生命体形态和大小的多样性分异究竟如何而来?科学家通过对果蝇进行研究解开了谜团:果蝇体内一种基因强化因子通过逐步改变DNA序列来增加生物形貌分异度。

图:背部缺少毛发群的Drosophila sechellia

基因转录过程被严密控制,一系列错综复杂的DNA调控序列、数量巨大的蛋白质与其他各种因素共同影响着基因的激活与作用。这一过程的研究曾令无数分子生物学家困惑。不过现在,来自美国普林斯顿大学的D.Stern,斯洛伐克兽医大学的A.McGregor和法国图卢兹大学的François Payre的共同研究,开启了此项研究的新篇章。

研究对象为两种果蝇的幼虫,分别是Drosophila melanogaster和Drosophila sechellia,前者为广泛分布的属种,后者则仅分布于塞舌尔,两者以毛状体(trichomes)的不同区分。这种区别源自名为“光宝贝”(shaven baby, svb)的基因,光宝贝基因的不表达使得Drosophila sechellia幼虫的头部和背部缺少毛发群。McGregor更进一步发现,E强化因子对光宝贝基因的表达与否起着决定作用,其中的E6段承担着激活光宝贝基因的任务,而Drosophila sechellia的E6段与众不同。

Stern手下的两名博士后系统检测了E强化因子各种变化的影响。结果显示,E强化因子至少有五种对表达结果产生影响的变化,它们其中的任何一个都仅能产生微弱的影响,但五种变化组合到一起,则会产生巨大的影响。因此,五种变化之间的任意组合,都会产生形貌不同的果蝇种类。研究结果对于理解形貌进化有重要的指示意义。


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