Science:DNA片段重复和倒位导致雌性鼹鼠同时产生功用的卵巢和睾丸组织

2021-12-06 06:11 来源:齐齐哈尔男科医院

侏儒的家庭环境顽固不利。作为透彻山洞的灵长目,它们的前爪多了一根手指,神经特别矮小。愈来愈极其重要的是,雌开放性侏儒在保留生育能力的同时,也不具备双开放性表观。作为灵长目的十分相似相似性,雌开放性侏儒有两条X染色体,但同时受精借助于功能开放性的卵巢和生殖器民间组织。在雌开放性侏儒中都会,这种两种民间组织特性都结合在一种称为卵睾体(ovotestis)的脑部中都会,这是这种灵长目的一种独一无二的相似性。

雌开放性侏儒血浆中都会含有大量的生殖器酮

雌开放性侏儒的生殖器民间组织不造成了精子,则都会造成了大量的开放色氨酸生殖器酮,也就是话说雌开放性侏儒的生殖器酮含量与雄开放性侏儒相似。据表明,这种天然的“药剂”使得雌开放性侏儒不具备侵略开放性和发达的神经,这对于它们在必须地里和内斗资源的地上家庭来话说是一种压倒性。

如今,在一项属于自己学术研究中都会,来自奥地利多家学术研究机构的学术研究执法人员分析报告了所致侏儒这种相似性开放性开放性受精的遗传特开放性。根据这项学术研究,主要是DNA组结构设计的巨大变化所致了对DNA活开放性的管控频发频发变化。除了所致生殖器受精的遗传程序皆,这种巨大变化还都会启动时所致雌开放性侏儒体内雄开放色氨酸分泌的酶。相关学术研究结果发表在2020年10翌年9日的Science期刊上,篇文章末尾为“The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality”。篇文章通讯设备作者为汉斯-索末菲小分子遗传学学术研究员的Stefan Mundlos教授和Darío G. Lupiáñez博士。篇文章第一作者为汉斯-索末菲小分子遗传学学术研究员的Francisca M. Real。

演化的DNA组系统

Mundlos话说,“自查尔斯·达尔文以来,人们认作,有机体的完全相同皆形是DNA构成慢慢地巨大变化的结果,这些巨大变化可传递给后代。但是,DNA的巨大变化及其在有机体皆形上的展示借助于是如何确切联系的,我们又如何才能辨认出这样的巨大变化呢?”

为了探寻这个问题,这些学术研究执法人员首次对伊比利亚侏儒(Talpa occidentalis)的DNA组展开了完全分子生物学。此皆,他们还学术研究了细胞内中都会DNA组的投影结构设计。在细胞内核中都会,DNA及其相关的管控脱氧核糖核酸成型了相对于边缘化的抑制结构设计域(regulatory domain),这些抑制结构设计域由大量的完全相同DNA完整版密切关系常频发相互作用的周围组成。

Mundlos话说,“我们表明,在侏儒中都会,不仅DNA本身频发了巨大变化,尤其是属于这些DNA的抑制周围频发了巨大变化。”

这些学术研究执法人员话说,在侏儒的演化愈来愈进一步中都会,不仅DNA中都会的单个碱基都会频发巨大变化,而且DNA组的较大完整版也都会频发移到。如果DNA的完整版从一个所在位置旋转到另一个所在位置,就都会借助于现全属于自己或重新装配的抑制结构设计域,从而启动时属于自己DNA并增强或减弱它们的表达。

生殖器受精程序

Lupiáñez话说,“灵长目的开放性受精是十分复杂的,尽管我们对这一愈来愈进一步是如何频发的有了相当好的打算法。在某个星期点上,开放性受精通常朝着一个正向或另一个正向(雄开放性或雌开放性)演进。我们打算知道演化是如何抑制这一系列的受精惨案,从而使得我们在侏儒身上观察到的双开放性相似性成为似乎。”

事实上,当将侏儒DNA组与其他动物和人类的DNA组展开比较时,这些学术研究执法人员辨认出在一个未知参与生殖器受精的周围中都会存在一个倒位(inversion)--倒置的DNA组完整版。倒位都会所致额皆的DNA完整版包含在DNAFGF9的抑制结构设计域中都会,从而重新调整对这个DNA的管控和抑制。篇文章第一作者、汉斯-索末菲小分子遗传学学术研究员的Francisca Martinez Real博士解释道,“这种巨大变化除了与雌开放性侏儒体内的卵巢民间组织受精有关皆,还与生殖器民间组织的受精有关。”

这些学术研究执法人员还辨认出了一个负责睾酮造成了的DNA组周围--愈来愈确切地话说,睾酮造成了DNACYP17A1--频发三倍移位(triplication)。Real话说,“三倍移位给这个DNA附加了额皆的抑制脱氧核糖核酸--这最终所致雌开放性侏儒卵睾体中都会睾酮的产量增加,尤其是愈来愈多的生殖器酮。”

野生侏儒和转DNA活体

领主开放性不强的侏儒没有在麻省理工学院中都会圈养,这对这些学术研究执法人员的学术研究工作造就了很大的挑战。Lupianez话说,“我们必须对野生侏儒展开所有的学术研究。”他和Real花上了几个翌年的星期在西班牙南部搜罗他们使用开展测试的试样。“然而,这个缺点也成为了我们的这项学术研究的一个压倒性。我们的学术研究成果不仅局限于测试动物,还扩展了我们对野生动物的认识。”

这些学术研究执法人员通过紧密结合一种虚拟在侏儒中都会观察到的DNA组巨大变化的活体建模,表明了这两种DNA组等位基因实际上是所致雌开放性侏儒的这种特殊开放性受精的理由。在这些转DNA活体中都会,雌开放性活体的睾酮准确度与正常雄开放性活体一样高。它们也明显比未频发DNA修饰的同种动物愈来愈矮小。

演化利用遗传一个大

对于侏儒来话说,开放性别密切关系并没有那么清楚的分界,相反,雌开放性侏儒在十分相似的雌开放性表观和十分相似的雄开放性表观密切关系旋转,也就是话说,它们是双开放性的。

Lupiáñez话说,“我们的辨认出是一个很好的例子,话明确指借助于DNA组的投影结构设计对演化是多么极其重要。自然界利用原有的受精DNA一个大,只是对它们展开芳基,以孕育借助于诸如双开放性之类的相似性。在这个愈来愈进一步中都会,其他脑部管理系统和受精不都会受到影响。”

Mundlos话说,“从历史文化上看,双开放性(intersexuality)这个词引起了并不大的质疑。现在和现在都有一种倾向,就是将双开放性表观定开放性为流行病学稳定状态。我们的学术研究凸显了开放性受精的十分复杂开放性,以及这一愈来愈进一步如何所致各种各样的中都会间展示借助于,这些展示借助于是自然变异的呈现出。”(生物谷 Bioon.com)

摘要:

1.Francisca M. Real et al. The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality. Science, 2020, doi:10.1126/science.aaz2582.

2.Duplications and inversions of DNA segments lead to the masculinization of female moles

https://phys.org/news/2020-10-duplications-inversions-dna-segments-masculinization.html

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