蛇的性染色体基因竟然主要和性别无关

对于人类而言,性染色体Y上的很多基因并不是特别重要。亦即,如果在遗传复制过程中丢失几个,也就丢了——所以Y染色体越来越短,这是被称为遗传衰变的过程。甚至,Y染色体本身丢失了,基因出问题的个体也能存活下来。

但现在,Daniel Winston Bellott在怀特海研究中心(Whitehead Institute)的David Page负责的实验室里进行了一项新研究,他发现将蛇的性染色体上的基因至关重要,并参与到关键的发育过程。

“事实证明,这些特定性染色体上的幸存基因可能在控制如何读取,解释和表达所有染色体上的所有基因方面起着非常重要的作用。”

在进化过程中,某些常染色体成了所谓的性染色体,不过具体演化过程还很神秘。

所以,Bellott认为蛇在研究中特别有用。“蛇的性染色体系统非常古老,很多基因都已在时间长河中丢失,所以还剩下的都是很重要的基因。”

为了了解有关染色体进化的更多信息,B​​ellott和Page首先收集了“祖先基因”列表,从不同的蛇类物种身上寻找共同的古老基因。

使Bellott惊讶的是,保留在蛇的特异性染色体上的基因与性别决定无关。他们在与性别相关的特定组织中表达的频率都不高。

相反,他们二人的研究确定了性染色体上的基因的3大关键特性。首先,性染色体上的基因必须对剂量敏感。换句话说,那些基因调控的蛋白质产物,多了或少了,蛇就会生病或死亡。其次,基因可能在不同组织中被广泛表达,而不是局限于一个特定的器官或区域。第三,现存基因都是负面选择的。简而言之,这意味着如果这些基因之一出了问题,那条蛇存活或产生后代的机会就很小。

当Bellott深入研究时,他发现对于许多基因来说,人类中的同等基因在诸如面部形成等关键发育过程中发挥了作用。

他说,以后的科学家们将能够通过基因预测发育障碍。“从某种意义上讲,我们对于蛇的研究等于是开了头,然后,通过研究蛇和禽鸟的Y染色体基因,可能找出更多的现今无法解释的人类先天缺陷的真凶。”

原文:https://phys.org/news/2021-01-snake-sex-chromosomes-survival.html

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