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鸡肉研究表明环境因素而不仅仅是机会可以推动物种进化

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在我们大多数人都熟悉的进化论的版本中,由我们的DNA突变引起的随机发生的性状变异可以通过自然选择在群体中固定。然而,来自林雪平大学的瑞典研究人员在表观遗传学杂志上写道,可能由环境变化引起的突变,而不仅仅是随机机会,可能是物种多样性的原因。

直到最近,人们才认为引起新基因变异的DNA突变或多或少地随机发生。虽然确实发生了随机突变,但最近的研究表明,基因也可能因环境影响而改变。根据发表在表观遗传学杂志上的一项研究,随着时间的推移,与表观遗传变化相关的特定类型的突变导致了新的动物品种 - 并且可能对整个新物种负责。

遗传突变导致变异

DNA由四种化学物质(碱基)组成,由字母A,T,C和G表示。这种“遗传密码”的顺序决定了物种的特征,使生物体彼此独立。

遗传组成的突变可导致基因的变异。在人类中,这可导致例如不同的头发或眼睛颜色,甚至遗传疾病。

突变并不总是随机的

林雪平大学助理教授,表观遗传学研究的最后一位作者Carlos Guerrero-Bosagna博士解释说,基因组中某些位置的突变可能比其他位置更频繁。

“A”CpG'位点是DNA链上彼此相邻的C碱基和G碱基的位置。这些位点比其他双碱基序列更容易受到表观遗传甲基化的影响,“他说。

表观遗传修饰,如DNA甲基化,不会突变基因,但它们可能会影响基因活性;例如,蛋白质如何与DNA相互作用以打开或关闭基因。它们也可以响应环境变化而发生。例如,在一项植物研究中,发现表观遗传修饰导致在寒冷的冬季延迟开花,直到春天,当温度更加有利时。

“在CpG位点,甲基化的”C“只是一种化学反应,远离成为”T“ - 完全不同的碱基。因此,虽然环境诱导的表观遗传修饰本身不会引起突变,但是永久性C-的可能性CpG位点的to-T突变更大。“

这种“单核苷酸多态性”或简称SNP可以改变基因的功能甚至导致遗传疾病。例如,所谓的“乳腺癌基因”BRCA1与CpG位点的突变有关。

但环境驱动的CpG位点突变是否导致进化?

根据这项研究,这完全合情合理。

“这就是我们将鸡用作我们研究模型的原因,”Guerrero-Bosagna博士说。

今天存在的多种驯养鸡大部分都是在相对较短的时间内从共同的祖先繁殖出来的:红色丛林鸡,至今仍存在于亚洲部分地区。

“通过分析红丛鸡和几种驯养鸡品种基因组中CpG位点的突变动态,我们发现CpG相关突变在鸡基因组多样化中发挥了重要作用。此外,我们发现离鸡群基因组更远。 Red Jungle Fowl是一种鸡品种 - 从进化上讲 - 它们与CpG相关的遗传变异越多。“

实验室博士后研究员FábioPértille博士补充说:“我们研究的一个优势是我们使用了一系列技术来检测同一样本中的基因组成分和DNA甲基化。”

该研究的结果强烈表明,在CpG位点发生的突变频率增加 - 可能是由环境表观遗传活性增加引起的 - 导致基因组中永久的,可遗传的变化。随着时间的推移,这可能对物种多样化做出了重大贡献。

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