一個關(guān)于蝴蝶翅膀的顏色變化的基因

郵差蝴蝶種群的物種是一個豐富多彩的組織生活在中美洲和南美洲的熱帶地區(qū)。他們中的許多人有翅膀圖案和顏色,模仿其他物種保護(hù)自己免受掠食者,來自芝加哥大學(xué)的科學(xué)家的研究表明,在一個物種,郵差cydno,只是一個基因控制是否蝴蝶翅膀上有白色或黃色斑點(diǎn)。

進(jìn)行這項(xiàng)研究,10月25日發(fā)表在《現(xiàn)代生物學(xué)》上,研究人員開發(fā)了一個使用白色和黃色h . cydno蝴蝶遺傳圖譜。然后他們研究基因組序列識別單個基因稱為aristaless1 (al1)為黃色和白色的顏色作為一個開關(guān)。

純蛺蝶大多數(shù)種類的h . cydno密切相關(guān)的翅膀上有黃色的斑點(diǎn);h . cydno亞種,要么是黃色或白色。研究人員發(fā)現(xiàn)有白色斑點(diǎn)的蝴蝶al1表達(dá)升高(即切換“上”),這意味著它可能扮演一個角色在壓抑黃色色素的產(chǎn)生。使用CRISPR / Cas9基因編輯工具,科學(xué)家們證實(shí)到這個函數(shù)。當(dāng)他們撞掉了(或關(guān)掉)在胚胎應(yīng)該是白色的蝴蝶,那些蝴蝶發(fā)達(dá)黃色斑點(diǎn)。

“幾十年來人們一直雜交這些蝴蝶,他們知道這白色與黃色開關(guān)在基因組在一個地方。他們只是無法跟蹤單個基因的行為,”馬庫斯·吉爾福特博士說,生態(tài)和進(jìn)化的副教授和該研究的資深作者。

“現(xiàn)在CRISPR我們可以把基因,看看會發(fā)生什么。原來不是一個物種的進(jìn)化創(chuàng)新獲得了色素,而是打開基因抑制一個祖先地呈現(xiàn)色素,”他說。

吉爾福特和他的團(tuán)隊(duì)還跟蹤進(jìn)化歷史這個顏色模式通過比較遺傳差異的h . cydno版本以換取其他,純蛺蝶密切相關(guān)的物種。白色版本的基因似乎是一個相對較新的發(fā)展。而h . cydno是第一個物種發(fā)展白形式,有跡象表明,雜交,介紹了白色到其他物種在稍后的時間。

也有證據(jù)表明,相同的基因可能與擇偶偏好的顏色。白色h . cydno男性喜歡女性與白色斑點(diǎn);黃色的男性同樣喜歡黃色的女性?？茖W(xué)家早已知道,基因的色彩圖案和擇偶偏好h . cydno位于同一地區(qū)的基因組。

“現(xiàn)在我們知道顏色的分子基礎(chǔ),我們可以開始問偏好是如何聯(lián)系在一起,”福特說。“他們兩個基因附近或者是同樣的基因做兩個工作?”

雖然吉爾福特和他的團(tuán)隊(duì)還不知道如果擇偶偏好由al1或控制另一個基因附近,附近可能占郵差物種的多樣性。

“自然選擇是否駕駛或者只是機(jī)會,這兩件事有聯(lián)系,這可能是部分原因?yàn)槭裁次覀冇腥绱藨沂獾暮?”他說。“當(dāng)顏色和偏愛的顏色聯(lián)系在一起,它會導(dǎo)致這些東西一起發(fā)展非常迅速。”

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