性信息素如何多樣化 來自酵母的教訓
包括昆蟲,兩棲動物和酵母在內(nèi)的許多生物都使用性信息素來吸引異性的個體,但隨著新物種的出現(xiàn),性信息素會發(fā)生什么?1月22日在日本大阪城市大學的Taisuke Seike和Hironori Niki 的開放獲取期刊PLOS Biology和日本大阪市立大學的Chikashi Shimoda發(fā)表的新研究報告研究了裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中的性信息素,揭示了“不對稱“信息素識別系統(tǒng),其中一個信息素操作非常嚴格,而另一個信息素可以自由地進行一定程度的多樣化,這可能導致邁向物種形成的第一步。
當兩個種群不再雜交時,可能會出現(xiàn)新的物種,這種限制種群間基因流動的所謂生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵機制之一。信息素系統(tǒng)的突變可以影響男性和女性相互識別的能力,導致生殖隔離; 然而,更一般地說,信息素活性的喪失可能導致生物體譜系的消失。推動人群中信息素多樣化的潛在機制尚不清楚。
粟酒裂殖酵母的兩性(“加”和“減”)各自分泌一種信息素(“P-信息素”和“M-信息素”),其與異性細胞上的相應(yīng)受體結(jié)合。通過探索不同地理來源的150種野生粟酒裂殖酵母菌株中編碼兩種信息素及其受體的基因之間的相似性和差異,研究人員發(fā)現(xiàn)M-信息素及其受體是完全不變的,而P-信息素及其受體則是在研究的菌株中非常多樣化。有趣的是,兩種信息素的這種不對稱多樣化也見于密切相關(guān)的裂殖酵母物種S. octosporus中。
作者推測,裂殖酵母中的“不對稱”系統(tǒng)可能允許靈活適應(yīng)信息素的突變,同時保持對交配伴侶的嚴格認可。實際上,作者之前在裂殖酵母 S. pombe中的研究表明,信息素及其相應(yīng)受體中的幾個突變可導致生殖隔離,這反過來可能會產(chǎn)生新物種。
“我們的研究結(jié)果為信息素多樣化的進化機制提供了新的見解。生物體可能有這樣的系統(tǒng)來創(chuàng)造信息素的新版本,允許它們在群體中持續(xù)足夠長的時間來進化受體的適應(yīng)性。” 賽克博士說。在突變體完全喪失之前,可能發(fā)生第二次抑制突變以恢復(fù)第一個缺陷。因此,信息素/受體的共同進化可以一步一步進行。
推薦內(nèi)容
-
植物病毒可能正在重塑我們的世界
一篇新的評論文章強調(diào)了植物病毒的進化和生態(tài)學。一組生物學家正在探索病毒動力學的許多細節(jié)。他們描述了病毒感染過程的三個組成部分,...
-
運動時間可能是減肥成功的關(guān)鍵
在一項針對375名成功保持體重減輕并且從事中度至劇烈強度體力活動的成年人的新研究中,大多數(shù)人報告他們在一天中運動時的一致性,其中清晨
-
揭示格拉白念珠菌臨床分離株體外對氟康唑耐藥的進化機制
念珠菌是一種新興的真菌病原。其流行率的增加與它迅速產(chǎn)生抗真菌藥物耐藥性的能力有關(guān),特別是對唑類藥物。為了揭開新的分子機制背后唑...
-
向“疫”而行的感控衛(wèi)士:為“大白”筑起生命安全防線
向“疫”而行的感控衛(wèi)士:為“大白”筑起生命安全防線 近日,鄭州市新冠肺炎疫情防控形勢嚴峻復(fù)雜,在醫(yī)護人員迅速武裝起來奔赴群...
-
擺脫月光族
心理這個詞最近被提及的頻率是越來越高了。其實在國外有一個職業(yè)特別吃香,那就是心理醫(yī)生。為什么呢?因為國外特別是西方有幾個國家已...
-
蠕蟲基因組揭示人類與遠房親屬之間的聯(lián)系
來自岡山大學的OIST海洋基因組學部門的研究人員已經(jīng)解碼了兩個蠕蟲基因組,發(fā)現(xiàn)他們與脊椎動物有幾種遺傳相似之處??紤]到這些群體只是遠距
-
Golden馬鈴薯提供豐富的維生素A和E
一項新的研究表明,一個實驗性的黃金馬鈴薯可以在發(fā)展中國家擁有預(yù)防疾病和死亡的能力,而發(fā)展中國家的居民很大程度上依賴淀粉類食物來...