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      關(guān)于惡化Y染色體的新基因
      
			
      
				2018-12-19 11:10:51
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      Y染色體僅在雄性中發(fā)現(xiàn)，即使使用最新的測序技術(shù)也難以解碼。在進化生物學(xué)家中，關(guān)于哪些基因位于雄性染色體上以及它們來自何處的問題因此引起了激烈的爭論。Vetmeduni Vienna的人口遺傳學(xué)家團隊采用創(chuàng)新的分析方法，現(xiàn)已取得了重大突破。他們能夠證明果蠅中的遺傳物質(zhì)經(jīng)常從其他染色體轉(zhuǎn)移到Y(jié)染色體上。雖然這種轉(zhuǎn)移很大程度上是由于“事故”造成的，但研究人員現(xiàn)在證明，其中一些轉(zhuǎn)移會在Y染色體上產(chǎn)生功能基因。研究結(jié)果發(fā)表于PNAS，將為其他物種的雄性染色體研究提供新的動力。
      

      關(guān)于惡化Y染色體的新基因
      

      Y 染色體僅僅是父系遺傳的，是從稱為常染色體的“正常”染色體進化而來的。由于雄性只有一條Y染色體，因此沒有重組的對應(yīng)物，即遺傳物質(zhì)的直接交換。這使得Y染色體上的有害突變的刪除比其他染色體更難。結(jié)果，Y染色體上的基因通常經(jīng)歷變性過程。早期對果蠅的研究表明，新基因可以轉(zhuǎn)移到Y(jié)染色體上，盡管估計這一比率非常低(1千萬年內(nèi)轉(zhuǎn)移1次)。
      

      來自維也納Vetmeduni的人口遺傳學(xué)研究所的研究人員使用一種新的高度特異性的分析方法，現(xiàn)在可以提供新的動力來幫助解碼Y染色體的進化動力學(xué)。他們的研究表明，在果蠅的Y染色體上轉(zhuǎn)移的新基因比以前認為的要多十倍。其中一些新基因甚至似乎具有重要功能。
      

      Y染色體在基因組研究中一直是一個難以克服的問題。由于它只擁有很少的功能基因，并且這些基因嵌入在難以分析的重復(fù)DNA中，因此找到這些基因是一項挑戰(zhàn)。“在黑腹果蠅的Y染色體上只發(fā)現(xiàn)了7個功能基因。但我們懷疑功能基因的數(shù)量以及實際轉(zhuǎn)移率必須更高，”第一作者Ray Tobler說。“因此，我們開發(fā)了一種新的分析方法，使我們能夠有效地搜索Y染色體上的基因轉(zhuǎn)移，即所謂的GeTYs。”
      

      研究人員的訣竅在于對來自所謂的近交系果蠅的雄性和雌性基因組進行測序。這些僅在Y染色體序列上不同。“我們研究結(jié)果的關(guān)鍵是尋找男性中不存在的變異，”Tobler說。“這意味著我們沒有任何已知的Y染色體序列通常用于比較。這使我們能夠?qū)⑥D(zhuǎn)移的基因追溯到所謂的逆轉(zhuǎn)錄病毒，這是在基因的RNA轉(zhuǎn)錄物插入Y時產(chǎn)生的。染色體。”
      

      所有先前描述的基因轉(zhuǎn)移到Y(jié)染色體上涉及一條染色體而不是RNA轉(zhuǎn)錄物的轉(zhuǎn)移。“大量經(jīng)過驗證的基因轉(zhuǎn)移使我們能夠統(tǒng)計顯示果蠅物種之間存在差異，”資深作者ChristianSchlötterer解釋說。“我們只在密切相關(guān)的D. mauritiana和D. simulans中發(fā)現(xiàn)了源自RNA轉(zhuǎn)錄本的基因，這表明轉(zhuǎn)移機制是物種特異性的。”
      

      研究小組特別驚訝的是，Y染色體上25個新轉(zhuǎn)移基因中的4個已經(jīng)在那里發(fā)揮了重要作用。“由于這些新基因可以在一個物種的所有個體中找到，因此出現(xiàn)了這些新的Y連鎖基因可能具有哪些功能的問題，”Tobler說。到目前為止，仍然完全不清楚這些新基因能否承受Y染色體的惡化。由于新的分析方法不需要Y染色體的參考基因組，它為研究許多不同物種的Y染色體上的新基因的動態(tài)提供了巨大的潛力。“我期待更多令人興奮的發(fā)現(xiàn)，”ChristianSchlötterer總結(jié)道。
      
			

			
        
      
			
      
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