最新一期science,可以说是一个马戏团,有马有驴,唯一缺的是骡。但想想马和驴杂交形成啥呀?不就是骡吗,哈哈!
马和驴杂交,就杂呗,有啥稀奇?
还真有稀奇的地,他们的私生子不能育。俗话说,这年头包养私生子的事还真不少,但要注意了,别出现骡这样的就好了。。。
不瞎扯了,咱做科研,就不掺和人们的这些事了。咱就从科研角度详细说一下马、驴和骡他们的故事。
工欲善其事,必先利其器。马的基因组很好,染色体水平,总共有64条染色体。驴发表过几个版本,都没有搞到染色体,都是碎的序列。那么science首先要做的就是把武器做好,更新了一个近染色体的一个基因组版本,以图为证:
说的主要意思就是:驴和马共有一个可追溯到大约4百万年前的共同祖先。马已经有了高质量染色体水平上的基因组,但驴基因组还很碎,这限制了对他们遗传变异模式的研究。因此他们搞了一个新的高质量驴基因组,为亚染色体级别(为啥不直接用Hi-C来搞到染色体,反而用估计是钱推广出来的老美HiRise装的,真可惜,我老东家估计看了,就去推广Hi-C去了,哈哈。。。)。我们利用这个新组装版本来获得更准确的马群杂合度测量。最为重要的是这个新的组装使我们能够非常精细的确定染色体重排,可能在马与驴分歧以及文章形成中扮演积极角色。
说基因组,先看指标(看这指标,定是二代啊):
对马基因组的进行共线性比较。尽管观察到两者之间的基因组共线性较好,作者鉴定了一些大的结构变异,如易位,倒位等(但作者同时自己也承认,由于没有获得染色体水平基因组,作者鉴定到的9个染色体之间的易位是偏少,可能会存在更多的染色体间的易位)。如下图:
接着作者重点讨论了倒位。为啥呢?高中生物考试题献上:
马有64条染色体,驴有62条染色体,
马和驴杂交产生骡,骡具有马的力量和驴的耐力,但骡子不能生育。下列说法正确的是
A.马和驴杂交产生骡丰富了种群的基因库
B.人为杂交条件下,马和驴之间会发生基因交流
C.马和驴杂交产生的骡是一个新的种群
D.骡具有马的力量和驴的耐力的变异来自于基因突变
答案B。 【解析】 试题分析:马和驴杂交之后,虽然能生出骡,但骡细胞中的染色体数目为32+31=63条,在减数分裂时会发生联会紊乱的现象,不能产生可育的配子,因而不育不属于新的物种。骡具有马的力量和驴的耐力是因为获得了双方的遗传物质,来源于基因重组,而非基因突变。故答案为B。
科学(Science)解释:
DNA inversions, given their key role as recombination suppressors in models of sympatric and parapatric speciation (23, 24). The suppression of recombination precludes the breakup of the inverted region such that the embedded allele combination is inherited as a linked DNA segment. In one possible mechanism,physical impairment of chromosome alignment during meiosis, or improper synapsis (25), prevents recombination even if so-called inversion loops are formed to restore correct orientation along the inverted region. In a second possible mechanism, the presence of an odd number of recombination events within inverted regions of heterokaryotypic individuals yields unbalanced gametes containing potentially harmful DNA duplications or deletions, resulting in prezygotic isolation. An even number of recombination events results instead in viable gametes, hampering prezygotic isolation and, therefore, speciation (23, 26). Byconditioning the probability of physical impairing, as well as that of having
an odd number of recombination events, the length of inversions is thus crucial to understand their potential role in speciation.
有没有看懂,小编也就只能做个题了,看懂的请留言。
作者总共发现的七个倒位,可以分为小(小于1 MB)或大(> 10 MB)。最小的长度为143 kb。对这些倒位区域基因研究,鉴定到了与胚胎发育和细胞的调控分裂,尤指与中心体功能有关基因。其中包含 KITLG,其与男性不育相关。在驴基因组中观察到的倒位可能诱发KITLG转录变化,对生育和最终物种形成起到了重要作用。除了KITLG之外,倒位区中鉴定到了ALDH1L2基因,ALDH1L2表达于包括睾丸在内的多种组织,其中对男性生育不可或缺。
这下算明白了驴和马如何杂交生成不育的骡了。
最后奉上马的起源文献,大家再去深究一下马吧:
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