研究人员在果蝇种皮中发现了一种“自私”的X染色体,该染色体能够扭曲精子和卵子的遗传。
不列颠哥伦比亚大学(UBC)的博士生、发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究的主要作者Graeme Keais说:“研究人员已经知道男性的这些自私基因近100年了,它们已经成为基因如何相互冲突的教科书式例子。”。
“但到目前为止,我们只看到一种特定的基因在雄性或雌性中作弊,从未在两者中都作弊。”
染色体以DNA的形式携带生物体的遗传信息,在细胞分裂和繁殖过程中准确地将蓝图从父母复制到后代。
细胞在减数分裂过程中分裂形成卵子和精子。通常,这些细胞内的染色体有均等的机会传递给下一代。但是,一些染色体具有被称为减数分裂驱动因子的遗传元件,这些元件在减数分裂过程中会改变遗传规则,以增加它们的存活几率。
这项由不列颠哥伦比亚大学和维多利亚大学的科学家领导的研究确定,广泛分布的古北界林蝇中的X染色体会消除携带Y的精子,确保更多的后代继承它。在雌性中,它优先包含在卵子中。领导该研究小组的维多利亚大学生物学家Steve Perlman博士说:“在男性生殖细胞和卵母细胞非常不同的环境中劫持减数分裂的能力是惊人的。”。
“它突显了自私遗传元素的显著多样性,对遗传冲突如何塑造基因组结构具有深远的影响。”
这种特殊的自私X染色体在结构上是不寻常的。它的行为就像一个超级基因,这意味着它包含一大块DNA,不再与正常的X染色体对应物混合。
因此,它已经扩展到典型X染色体大小的近两倍,一路上积累了大量重复的DNA。其中一些重复序列可能直接导致其在雌性繁殖过程中作弊的能力。
研究结果表明,基因组的非混合区域(如超级基因)可能与自私基因的进化存在未被充分认识的相互作用。p
Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences
Provided by University of British Columbia
2025-05-15
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