小鼠生殖器的快速進化追溯到小的基因集合
不同種類的老鼠往往看起來幾乎相同,只有一個重要的例外:小鼠bacula的形狀和大小 - 即小鼠陰莖內(nèi)的骨骼 - 不斷變化。事實上,在某些情況下,它是告訴不同種類的鼠標的唯一方法。到目前為止,這種變異的遺傳基礎(chǔ)仍然是一個謎。
“動物的整體形狀并沒有像其生殖器那樣迅速變化。事實上,對于任何從事內(nèi)部交配的動物來說,男性生殖器的進化都不在圖表之列,”Matt Dean說,他是一位進化生物學家。 USC Dornsife文學,藝術(shù)和科學學院。
Dean和USC研究生Nicholas Schultz探索了75種不同小鼠品系的遺傳密碼,發(fā)現(xiàn)只有小鼠基因組上的兩個位點 或“數(shù)量性狀基因座(QTL)”控制了大約一半的bacula之間的大小差異。此外,Dean的研究小組發(fā)現(xiàn),單個QTL控制了20%的細菌形狀變異。
總之,這表明只有少數(shù)基因調(diào)整會對細菌的整體大小和形狀產(chǎn)生巨大影響。
3月2 日,美國遺傳學會在G3:Genes / Genomes / Genetics上發(fā)表了一篇宣布他們發(fā)現(xiàn)的論文。
雖然研究bacula可能看起來很深奧,但這些研究結(jié)果對于骨骼發(fā)育和疾病的研究以及進化如何發(fā)揮作用具有潛在的意義。
“骨骼生理學在幾種人類疾病中很重要,例如骨質(zhì)疏松癥。如果我們能夠確定這種變異的遺傳基礎(chǔ),我們就能更好地了解人類疾病的根源,”迪恩說。“此外,確定哪些基因控制bacula最終可以幫助我們確定它們是否具有進化優(yōu)勢以及原因。”
Dean和Schultz對369例bacula進行了3D微CT掃描。定量地比較那些桿菌的變異與小鼠基因組的變異,他們能夠確定導致大小和形狀差異的基因。
以前的bacula研究由于定量比較的困難而變得復雜。如果你有兩個完美的直骨,很容易分析它們的數(shù)量差異,只是它們的長度和寬度的差異。但是對于彎曲或奇形狀的結(jié)構(gòu),分析變得更加復雜。
相反,Dean和Schultz生成的數(shù)字3D模型可以在虛擬空間中進行操作,從而可以進行并排比較。該技術(shù)還支持了迪恩早期的工作,揭示了鯨魚髖骨的進化優(yōu)勢。
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