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      在基因方面地衣?lián)肀Ч蚕斫?jīng)濟
      
			
      
				2019-04-28 10:38:28
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      科羅拉多大學(xué)博爾德分校的研究人員發(fā)現(xiàn)了地衣中專性共生的第一個已知分子證據(jù)，這是一種獨特的共同進化關(guān)系，可以揭示出一些多細胞生物如何以及為何為了共存而鞏固其基因組。
      

      在基因方面地衣?lián)肀Ч蚕斫?jīng)濟
      

      這項新研究于今天在線發(fā)表在“分子生態(tài)學(xué)”雜志上，研究發(fā)現(xiàn)真菌生物減少了它們的核心基因組組成，同時與藻類結(jié)合形成了一種地衣合作伙伴關(guān)系，一種被認為是“專性”(即，需要兩個合作伙伴)，但是以前缺乏直接的遺傳驗證。
      

      “共生允許兩種不同的生物在其他可能無法生長的地區(qū)生存，”CU的自然歷史博物館植物學(xué)館館長Erin Tripp說，他是這項新研究的合著者。“這些研究結(jié)果令人興奮，因為它們說明了這種專性配對的關(guān)鍵遺傳基礎(chǔ)。”
      

      地衣在世界范圍內(nèi)無處不在，可能占地球陸地面積的6%。已有超過20,000種已知的地衣物種，其中一些非常適合沙漠和北極苔原等極端環(huán)境。地衣在土壤形成和養(yǎng)分循環(huán)等生態(tài)過程中發(fā)揮著重要作用，并作為環(huán)境毒性的生物指示劑。
      

      然而，這些真菌 - 藻類聯(lián)盟的遺傳機制和后果仍然知之甚少。使用從阿巴拉契亞山脈南部采集的樣本，CU Boulder研究人員對來自22種不同地衣物種的DNA進行了測序，以便更好地了解這兩種不相關(guān)生物如何在分子水平上共同進化。
      

      調(diào)查結(jié)果顯示，在某些情況下，這種共生的真菌伴侶簡化了其線粒體基因組，就像一對夫婦一起移動可能會擺脫重復(fù)的家居裝飾。
      

      該研究的第一作者，CU Boulder分子，細胞和發(fā)育生物學(xué)系的研究員Cloe Pogoda說：“真菌失去了一個關(guān)鍵的能量產(chǎn)生基因，而藻類保留了該基因的完整拷貝。”“我們觀察到這種基因在三種不同的地衣譜系中平行喪失：真菌放棄了這種特殊的基因，而它的光合作用伙伴保留了它。”
      

      特里普說，這種專制安排 - 其中一個伙伴放棄其自身的線粒體電源可能變得依賴其細胞能量的伙伴 - 表明遺傳分工使得所產(chǎn)生的地衣更有效率，從而可能賦予生態(tài)優(yōu)勢。
      

      研究人員計劃將該研究擴展到未來包括更多的地衣物種。這些發(fā)現(xiàn)也可能激發(fā)人們對腸道微生物組的新探究，這種復(fù)雜的細菌菌落在每個人體內(nèi)共生，并且已被證明會影響健康的各個方面。
      

      “考慮到我們在自然界中觀察到多少共生關(guān)系，其意義深遠，”特里普說，他也是CU博爾德生態(tài)與進化生物學(xué)系(EBIO)的助理教授。“現(xiàn)在我們可以擴大我們的研究范圍，尋找其他生物體中共同進化的基因組特征。”
      
			

			
        
      
			
      
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