《Science | 一种视觉偏好基因的适应性渐渗》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-03-28
  • 2024年3月21日,宾夕法尼亚大学等机构的研究人员在Science上发表了题为Adaptive introgression of a visual preference gene的文章。

    视觉偏好是择偶和性选择的重要驱动力,但人们对视觉偏好如何在遗传水平上进化却知之甚少。

    在这项研究中,研究人员利用了 Heliconius 蝴蝶显示的明亮警告图案的多样性,这些图案也用于择偶。结合行为、种群基因组和表达分析,研究人员发现两个蝶类物种通过杂交交换遗传物质,进化出了对红色图案的相同偏好。regucalcin1的神经表达与不同种群的视觉偏好相关,用CRISPR-Cas9干扰regucalcin1会损害对同种雌性的求偶行为,从而提供了基因与行为之间的直接联系。该研究结果支持了杂交在行为进化过程中的作用,并展示了视觉引导的行为如何在基因组中编码,从而促进适应和物种分化。

  • 原文来源:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj9201
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    • 2024年6月27日,加州大学圣地亚哥分校等机构的研究人员在Science发表题为Homeocurvature adaptation of phospholipids to pressure in deep-sea invertebrates的文章。 静水压力随着海洋深度的增加而增加,但人们对生物耐压的分子基础知之甚少。 该研究描述了梳水母(栉水母)的一种压力适应模式,这种模式也限制了这些动物的深度范围。对深海栉水母脂质的结构分析表明,它们在压力下形成了非双层相,而这种相通常并不稳定。脂质组学和全原子模拟发现,磷脂具有很强的负自发曲率,包括质粒,这是导致这种相行为的深海适应膜的标志。 在大肠埃希氏菌中,合成磷脂可提高耐压性,而低曲率磷脂的效果则相反。对栉水母组织的成像表明,深海动物在减压时的解体可能是由其磷脂膜的相变驱动的。
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    • 根据发表在《科学》(Science)杂志上的一项研究成果,大量种群、良好基因和特殊组合有助于解释德克萨斯州休斯顿海峡航道中的鳉鱼如何能够适应大多数其他物种通常会致命的毒素水平环境。 加州大学戴维斯分校、贝勒大学的科学家及他们的同事想要揭开鳉鱼这一特例,以便更多地了解其他物种如何适应剧烈变化的环境。对于沿海沼泽栖息地中一些较大的鱼类,类似鳉鱼的鱼类是食物链的重要组成部分。大多数物种都无法在剧烈改变的环境中生存,通过研究幸存种类,可以更深入了解成功抵抗极端污染环境所需的条件。 研究人员测定了生活在一系列毒性(来自清洁水、中度污染的水和污染严重的水)中的数百种海湾鱼类的基因组。他们正在寻找自然选择的方式,使物种能够从对污染高度敏感的鱼类迅速转变为对其具有极强抵抗力的鱼类。 科学家们惊讶地发现,拯救这个墨西哥湾沿岸物种的适应性DNA来自大西洋沿岸的一种鳉鱼物种,这种物种可迅速形成高水平抗污染能力。但大西洋海岸的鳉鱼距离休斯顿种群至少1500英里,研究人员认为它们到海湾的迁移很可能是意外事件。非本地物种可能对本地物种和栖息地造成严重破坏。虽然绝大多数关于入侵物种的研究在于它们可能造成的环境破坏,但这项研究表明,在极少数情况下,它们也可以为密切相关的本地物种贡献有价值的遗传变异,从而起到进化救援机制的作用。 海湾鳉鱼有许多其他物种没有的优点。数量众多的物种可以拥有高水平的遗传多样性,可以帮助它们适应快速变化。海湾鳉鱼已经具有最高水平的遗传多样性。鳉鱼这一实例为敞开遗传多样性研究的大门至关重要。这可能有助于在瞬息万变的未来为更多的进化“救援”奠定基础。 (李亚清 编译) 图片源自网络