太平洋岛屿鸟类新性染色体(neo-sex chromosomes)的基因组起源与演化:揭示性染色体早期分化机制

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  来自太平洋岛屿的研究人员通过对蜜雀属(Myzomela)两种鸟类基因组测序,揭示了性染色体演化早期关键事件。研究发现19-21百万年前,约85%的chr5autosome易位至祖先性染色体的伪常染色体区(PAR),通过大规模倒位形成非重组(NR)的neo-W区段。研究首次在雌性异型配子(ZW)系统中观察到转座子爆发、选择压力降低等典型退化特征,为性染色体标准演化模型提供了重要实证。

  

在生命演化的宏大剧场里,性染色体的分化始终是个迷人的科学谜题。太平洋岛屿上的两位"主演"——特氏蜜雀(Myzomela tristrami)和红衣蜜雀(M. cardinalis)最近带来了突破性发现。它们的基因组藏着性染色体演化的"时间胶囊":约1900-2100万年前,85%的5号常染色体(chr5autosome)整段跳槽到祖先性染色体的伪常染色体区(PAR),像拼积木般重组出全新的neo-Z和neo-W染色体。

这场基因组"魔术秀"的高潮发生在neo-W染色体上:一次大规模倒位划定了非重组区(NR)的疆界,随后至少7次倒位像打乱的书页,将祖先W序列和neo-W序列交错排列。这个年轻染色体迅速展现出"中年危机"症状——内源性逆转录病毒(ERVs)大规模入侵如同基因组"涂鸦",选择压力(efficacy of selection)显著降低,功能基因开始退化。有趣的是,祖先W染色体可能充当了"退化加速器",其富含的转座元件库为neo-W的快速演化提供了物质基础。

这项研究像打开了一扇观察性染色体演化早期事件的"时空之窗",既验证了经典理论预测的退化轨迹,又揭示了ZW系统特有的演化节奏。那些穿梭在太平洋岛屿间的蜜雀,翅膀下或许正扇动着解答生命终极问题的密码。

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