《PNAS》:简单让雄性进化更快

　　

生物通报道： 自从19世纪达尔文指出与雌孔雀的尾羽相比，雄孔雀尾羽是其权威象征之后，人们已经观察到雄性进化的要比雌性快。

 

为什么雄性在与雌性拥有相同的核心基因的情况下却能更快进化至今仍然是一个未解之谜。但是现在，有关这个谜团的研究有了新进展。来自美国佛罗里达州大学遗传研究所的研究人员在本周的《PNAS》上公布了他们的新发现。

 

研究的负责人Marta Wayne副教授表示，这是因为雄性更加简单：雄性遗传模式涉及更为简单的遗传构造，即不包括许多与雌性遗传有关的基因之间的相互作用。

 

这一发现还可能帮助研究人员分析疾病为什么会现象出它的样子或在男人和女人中需要的治疗方法有差异。

 

研究人员利用芯片分析技术研究了基因表达如何在雄性和雌性果蝇产生遗传差异。果蝇在遗传上是相同的，除了雌性具有两条X染色体而雄性具有一条X染色体和Y染色体。雌性中多出来的X染色体可能回答其复杂性。

 

在果蝇和人类中，来自母亲和父亲的性细胞共同早就了胚胎。雌性具有两个版本的X连锁基因，即它们不但相互间反应，而且还与其他基因相互作用。相反，雄性只有一个版本的X染色体，因此其产生的相互作用较少并且表现出更直接的雄性遗传特征。而雄性Y染色体则含有非常少的基因。

 

研究人员指出，在雌性中，一个显性等位基因能够掩盖一个隐性基因的存在。与含两个X染色体的雌性不同，雄性只有一条来自母亲的X染色体。这意味着雄性的有性选择的机制简单，从而有助于雄性更快地进化。

 

研究人员相信，这种相对简单的遗传途径有助于雄性对性选择压力作出应答，最终使他们胜过雌性并产生更大数量的后代。

 

基因表达和遗传模式之间的关系在之前已经有大量研究和记载，但这项研究则分析了果蝇基因组中与大多数基因有关的巨量数据。

 

该研究揭示出了隐性和显性特征在决定群体变异的重要性。研究人员分析了果蝇两性共同具有的8607个基因。在这些基因中，有7617个基因的表达在两性中有差异——这意味着相同的基因在两性中的作用不同。（生物通雪花）

 

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《科学》：基因调节驱动进化

 

耶鲁大学的研究人员发表在8月10日的《科学》杂志上的文章显示，他们通过采用新方法分析基因启动子序列变异，而且对基因调节推动进化分歧有了新的了解。

 

之前完成的基因组测序工作显示，人类和黑猩猩的蛋白质编码基因有99％是相同的。目前生物学家面临的挑战是解释导致人和猩猩之间明显差异的原因。通常认为，如果差异不是来自基因成分，那么就必然是来自基因表达的调节方式。

 

由于DNA调节区域或启动子的核苷酸序列要比他对应的蛋白质编码区域序列变化多，因此比较相关物种的基因调节情况就变得很困难。启动子的这种变化使得利用标准的计算机比较方法很难确定它们。

 

研究人员指出，尽管与DNA调节区域结合的许多分子已经被确定为转录因子，但这项新的研究则证实他们能够从功能上描绘这些相互作用并确定出特定的靶标启动子。研究人员惊讶地发现，即使亲缘关系很近的酵母种，其调节模式也明显不同。

 

在这项研究中，耶鲁大学的研究人员通过针对其功能而非序列的方式，发现了DNA结合位点。首先，他们分离出与启动子位点DNA特异性结合的转录因子。然后，他们分析了分离出来的序列，以确定不同种间调节区域的相似性和差异。

 

通过利用一组亲缘关系或近或远的酵母，研究人员能够看到之前无法知道的结构差异。研究人员希望这种方法将能够帮助他们进一步了解基因成分和基因调节在人类和黑猩猩分化问题中的平衡情况。