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两性的遗传起源

发表于 2018-03-09

 

在“ 生物通讯 ”杂志上发表的一项新研究揭示了男女分化和性染色体进化的最早阶段 - 并发现两性的遗传起源意外适中。


James Umen博士,可再生燃料企业租车研究所成员,以及唐纳德丹佛斯植物科学中心特聘研究员Joseph Varner是由东京大学的Hisayoshi Nozaki博士领导的一个研究小组的成员。一直在研究一群淡水光合作用的原生生物称为volvocine绿藻的雄性和雌性的进化过程,这个群体是科学家们熟知的捕获两性和多细胞进化早期阶段的群体。先前在动物和植物上的研究发现了男性和女性性染色体之间扩大和分化的一般趋势,通常导致它们之间的大的遗传差异。


该研究小组专注于两个特别信息丰富且紧密相关的来自Yamagishiella和Eudorina属的多细胞伏立新素种类,它们支持从异构到男性/女性的过渡。虽然32细胞的Yamagishiella和Eudorina殖民地看起来非常相似,前者是同种异体,而后者则产生小型雄配子和大型雌配子。该团队使用高通量基因组测序的染色体区域,指定Yamagishiella的交配类型和Eudorina的男性 - 女性分化,然后比较这些区域。


虽然进化理论预测Eudorina与性别进化相关的性别决定区域的扩大和/或增加的遗传复杂性,但研究结果表明相反,Eudorina具有最小的和遗传上最不复杂的性别决定区域迄今在所有volvocine物种中发现。实质上,Eudorina雄性和雌性之间的主要区别可以归结为存在或不存在位于微小染色体区域的称为MID的单个基因。


“这项新研究打破了一个观点,即性染色体遗传复杂性的增加伴随着性别的起源,”Umen说。“此外,这项工作还具有实际意义,因为它扩大了我们对如何鉴定新种藻类中的交配类型和性别的认识,我们可能想将这些藻类作为改良生物燃料或生物技术应用特性的品种。”

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