一个自私基因使老鼠变成了移民

【字体: 时间:2018年10月17日 来源:生物通

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  苏黎世大学的一项研究发现携带特定自私超基因的家鼠,从一个种群迁移到另一种群的行为,比其同类更为频繁,首次表明一种基因竟然可以影响哺乳动物的迁徙行为。

  

家鼠分布极广,栖息地多样,室内室外都能栖息,凡是有人的地方,就有它们的踪迹。除了盗取食物、咬坏衣物,随处可见的家鼠还会带来蔓延性瘟疫。苏黎世大学的一项研究发现携带特定自私超基因的家鼠,从一个种群迁移到另一种群的行为,比其同类更为频繁,首次表明一种基因竟然可以影响哺乳动物的迁徙行为。

通常,生物繁衍生息依赖于多基因协同作用,但是,总有一些基因喜欢追求与众不同:它们的目标是,消除其他基因,传播自己!

t单倍型(t haplotype)就是这样一种自私的超基因。它是家鼠体内自然产生的各种遗传基因的综合体。“当谈到遗传,这些超基因比其他基因获得了不公平的优势,”苏黎世大学进化生物学准博士、文章一作Jan-Niklas Runge解释说。“任何基因都有50/50机会向下传播,但是,携带超基因表位的精子比其他精子的受精几率高90%。类似的机制也存在于其他生物,例如果蝇和玉米。”

超基因携带者容易移居国外

研究人员进行了一项长期研究,描述了这种超基因如何影响家鼠的迁徙行为。他们对苏黎世某谷仓里的四组自由放养的野生家鼠进行遗传分析、无线电发射机和个头计数,证明t单倍型携带者更容易在群体之前切换,或彻底离开谷仓。它们的迁移概率比正常动物高出50%,这项研究主要集中在有迁移能力的年轻家鼠之间的比较。

自我延续

科学家相信,超基因操纵了老鼠行为,使它进一步扩大繁殖并在家鼠基因库中得以保存:如果超基因在自己的种群中占据上风,最后它可能会导致自我清除。例如,当爸爸妈妈都携带超基因拷贝时,就很难产生后代。除此之外,如果雌性在同一排卵周期与几个雄性交配,那么超基因也很难与正常精子竞争。“另外,在与雌性交配竞争激烈的群体中,如果t单倍型携带者比例高,对超基因也相当不利,”Runge解释。“这就是为什么超基因携带者需要移民并加入具有更好繁殖机会的种群之中。”

这项研究也证实了一个预言:人口越大,迁徙行为越明显。毕竟这些超基因已经在小鼠遗传物质中存活了大约200万年,苏黎世大学的研究人员正在通过计算机模拟和其他实验验证这个假设。

控制入侵

其他研究小组已经开始计划利用这些超基因控制入侵家鼠。如果动物在本地不受控制地繁衍,它们可能会使整个生态系统失去平衡。因此,研究人员试图操纵老鼠遗传物质,使它们不育。初步想法是:利用超基因使不育系在种群中尽快传播。“在此背景下,我们的目标是开发一种安全可靠的方法来打击物种入侵。”

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原文检索:Carrying a selfish genetic element predicts increased migration propensity in free-living wild house mice. Published by the Royal Society

(生物通:伍松)

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