Science:DNA片段重复和倒位导致雌性鼹鼠同时产生功能性的卵巢和乳头组织
2022-02-21 05:50 来源:渭南男科医院
长耳的穷困自然环境保守严峻。作为深入地洞的脊椎食肉动物,它们的前爪多了一根食指,身体特别体格。非常最重要的是,雌适度长耳在保留生育能力的同时,也具有双适度遗传DNA。作为脊椎食肉动物的相比较雷同适度,雌适度长耳有两条X等位DNA,但同时生殖出有功能适度的上皮细胞和阴茎有组织。在雌适度长耳中所,这种两种有组织类型都结合在一种称为卵睾体(ovotestis)的脑部中所,这是这种脊椎食肉动物的一种独一无二的雷同适度。
雌适度长耳尿液中所含有大量的阴茎酮
雌适度长耳的阴茎有组织不造成了受精卵,但时会造成了大量的适度激素阴茎酮,也就是说道雌适度长耳的阴茎酮含量与雄适度长耳雷同。据所述,这种天然的“类固醇”使得雌适度长耳具有侵略适度和盛行的身体,这对于它们在需挖洞和争夺战人力的地下隧道穷困来说道是一种优势。
时至今日,在一项新的研究成果中所,来自德国多家研究成果部门的研究成果医护人员报告了随之而来长耳这种雷同适度适度适度生殖的遗传DNA特适度。根据这项研究成果,主要是线粒体构造的推移随之而来了对DNA活适度的依靠暴发变动。除了随之而来阴茎生殖的遗传DNA机制外,这种推移还时会抑制随之而来雌适度长耳母体雄适度激素分泌的酶。系统适度研究成果结果发表在2020年10月9日的Science刊物上,学术著作书名为“The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality”。学术著作通讯作者为汉斯-布洛赫底物遗传DNA学研究成果所的Stefan Mundlos大学教授和Darío G. LupiáñezClark。学术著作第一作者为汉斯-布洛赫底物遗传DNA学研究成果所的Francisca M. Real。
演化的线粒体机制
Mundlos说道,“自达尔文以来,人们普遍认为,有机体的不尽相同外形是DNA构成逐渐推移的结果,这些推移可传递给氏族。但是,DNA的推移及其在有机体外形上的表现是如何完全一致联系的,我们又如何才能见到这样的推移呢?”
为了探究这个弊端,这些研究成果医护人员首次对伊比利亚长耳(Talpa occidentalis)的线粒体开展了完全人类基因组计划。此外,他们还研究成果了细胞中所线粒体的三维构造。在细胞核中所,DNA及其系统适度的依靠核苷酸形成了相对孤立的管控复合物(regulatory domain),这些管控复合物由大量的不尽相同DNA片段彼此之间不时暴发电磁场的区域内组合而成。
Mundlos说道,“我们所述,在长耳中所,不仅DNA本身暴发了推移,相比较是属于这些DNA的管控区域内暴发了推移。”
这些研究成果医护人员说道,在长耳的演化处理过程中所,不仅DNA中所的单个碱基时会暴发推移,而且线粒体的较大片段也时会暴发转回。如果DNA的片段从一个位置方向移动到另一个位置,就时会出有现全新的或更进一步组装的管控复合物,从而抑制新的DNA并大幅提高或减弱它们的表达。
阴茎生殖机制
Lupiáñez说道,“脊椎食肉动物的适度生殖是复杂的,尽管我们对这一处理过程是如何暴发的有了极为好的想法。在某个间隔时间点上,适度生殖一般来说朝着一个方向或另一个方向(雄适度或雌适度)持续发展。我们想知道演化是如何适度这一系列的生殖政治事件,从而使得我们在长耳身上仔细观察到的双适度雷同适度成为可能。”
事实上,当将长耳线粒体与其他食肉动物和生物的线粒体开展比较时,这些研究成果医护人员见到在一个可知参与阴茎生殖的区域内中所存在一个倒位(inversion)----倒置的线粒体片段。倒位时会随之而来额外的DNA片段包含在DNAFGF9的管控复合物中所,从而更进一步微调对这个DNA的依靠和适度。学术著作第一作者、汉斯-布洛赫底物遗传DNA学研究成果所的Francisca Martinez RealClark解释道,“这种推移除了与雌适度长耳母体的上皮细胞有组织生殖有关外,还与阴茎有组织的生殖有关。”
这些研究成果医护人员还见到了一个主要职责特异性造成了的线粒体区域内----非常完全一致地说道,特异性造成了DNACYP17A1----暴发三倍以此类推(triplication)。Real说道,“三倍以此类推给这个DNA附加了额外的管控核苷酸----这最终随之而来雌适度长耳卵睾体中所特异性的年产量缩减,相比较是非常多的阴茎酮。”
野生长耳和转DNA活体
公国适度不亚于的长耳不时会在科学研究成果室中所饲养,这对这些研究成果医护人员的研究成果工作造就了极大的面对。Lupianez说道,“我们需对野生长耳开展所有的研究成果。”他和Real花了几个月的间隔时间在西班牙南部并用他们常用开展科学研究成果的取样。“然而,这个缺点也成为了我们的这项研究成果的一个优势。我们的科研成果不仅限于科学研究成果食肉动物,还扩展了我们对珍稀的了解。”
这些研究成果医护人员通过构建一种模拟在长耳中所仔细观察到的线粒体推移的活体假设,得出有结论了这两种线粒体突变实际上是随之而来雌适度长耳的这种特殊适度生殖的原因。在这些转DNA活体中所,雌适度活体的特异性高水平与但会雄适度活体一样高。它们也明显比未暴发DNA修饰的同种食肉动物非常体格。
演化并用遗传DNA应用软件
对于长耳来说道,适度别彼此之间并没有那么明确的界限,比如说,雌适度长耳在相比较的雌适度遗传DNA和相比较的雄适度遗传DNA彼此之间方向移动,也就是说道,它们是双适度的。
Lupiáñez说道,“我们的见到是一个很好的值得注意,说道明线粒体的三维构造对演化是多么最重要。其本质界并用现有的生殖DNA应用软件,只是对它们开展重排,以创造出有诸如双适度之类的雷同适度。在这个处理过程中所,其他脑部系统和生殖不时会受到破坏。”
Mundlos说道,“从历史上看,双适度(intersexuality)这个词造成了了极为大的争议。过去和那时候都有一种保守,就是将双适度遗传DNA总括为生理状态。我们的研究成果强调了适度生殖的复杂适度,以及这一处理过程如何随之而来各种各样的中所间表现,这些表现是其本质变异的呈现。”(生物谷 Bioon.com)
请注意:
1.Francisca M. Real et al. The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality. Science, 2020, doi:10.1126/science.aaz2582.
2.Duplications and inversions of DNA segments lead to the masculinization of female moles
https://phys.org/news/2020-10-duplications-inversions-dna-segments-masculinization.html
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