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天天彩票平台 :研究人员研究了近交衰退的遗传

2019-05-10 18:26:43 新品研究149℃

  研究人员研究了近交衰退的遗传动态

  2009年3月12日

  研究人员首先研究了近交种群繁殖衰退伴随的广泛遗传变化。

  虽然一个多世纪以来科学家已经知道,密切相关的植物或动物的小群体很可能遭受低繁殖成功的影响,但这种“近交衰退”发生的确切机制仍然是争论的主题。

  保护生物学的这项新研究是第一个研究近交衰退的研究,因为它涉及所有生物体基因的表达 - 看看哪些在近交种群中或多或少活跃,以及它们的作用。

  

  通过交配在遗传上彼此相同的雄性和雌性果蝇,伊利诺伊大学的研究人员能够确定苍蝇“基因相似性降低了它们繁殖成功的程度。他们在六行相同的果蝇中重复实验除了它们的一条染色体的组成之外,只有三条染色体的基因在细胞系之间不同。

  研究人员还将三个最高的近交系相互杂交,创造了可以与近交系进行比较的近交系。

  使用可以同时测量所有生物体基因活性的寡核苷酸微阵列,研究人员能够看到近交系与近交系中哪些基因或多或少具有活性(上调或下调)。

  与非近交蝇相比,6个近交系的果蝇在近交衰退程度上表现出很大差异,从24%到79%不等。研究人员还发现,高近交系抑郁系中的567个基因的表达水平高于或低于其他近交系中的相同基因。这些基因中只有62%位于第3号染色体上(这些染色体之间唯一不同的染色体),这表明第3号染色体的变异改变了其他染色体上的基因表达。

  “这些结果表明大量的近交衰退是由于一些影响其他基因表达的关键基因,”动物生物学教授和负责该研究的部门主管Ken Paige说。

  Paige说,特别值得注意的是,所有三个高近交衰退系中46个基因的表达发生了相同的变化,这使得它们有待进一步研究。

  与近交衰退相关的基因可分为三大类功能:代谢,压力和防御。 Paige说,这是一个令人惊讶的发现,“因为我们认为近亲繁殖是一个随机过程。”

  许多代谢基因在近交蝇中上调,对抗病原体如细菌或病毒的基因也是如此。第三组基因被下调。它们编码的蛋白质可以保护身体免受活性原子和可能损害细胞的分子的侵害。

  一些与西班牙裔儿童ALL风险较高相关的第四基因的遗传变异研究揭示了芬兰肥厚型心肌病病例的遗传基础新的治疗分子在逆转与抑郁,衰老相关的记忆丧失方面显示出前景这些基因表达的变化正在将能量分流远离生殖并破坏一些Paige说,基本的细胞功能。

  近交衰退被认为是由遗传基因的有害模式引起的。一般来说,有两个父母的生物体有每个基因的两个版本 - 一个是母本,一个是父系。这些不同基因的味道称为等位基因。如果母本和父本等位基因不同,其中一个通常占主导地位,赋予后代所有的品质。另一个沉默的等位基因被称为“隐性”。

  一些等位基因对健康有害。其中大多数都是隐性的,这意味着它们不会引起问题,除非有机体继承了它们的两个副本 - 一个来自每个父母。当等位基因不同时,一个(显性等位基因)经常掩盖另一个的有害影响。

  但父母等位基因在其后代中的相互作用可能相当复杂。有时等位基因即使与不同的等位基因配对也会导致疾病或病症。有时几个基因影响单一性状。有时两个不同的等位基因可以导致比父母任何一方更高水平的基因活动(这种最后一种现象称为超显性)。

  当密切相关的个体交配时,它们的后代很可能最终会得到相同的等位基因以获得许多特征。许多潜在有害的隐性等位基因不再被显性等位基因掩盖,因此出现更多的遗传性疾病。同样地,一些性状遗传两个相同等位基因的后代也会因超显性而失去任何优势。

  生物学家长期以来一直想知道这些机制中的哪一种会导致近交种群的繁殖失败。 “它还在争论中,”佩奇说。

  这项新研究发现,近交系果蝇中75%的繁殖衰退可归因于显性等位基因的丢失以及随后对有害等位基因的“暴露”。更令人惊讶的是,数据还表明,25%的下降是由于超支的丧失。

  “这意味着我们正在进行两种机制,”佩奇说。 “一个确实占主导地位,但另一个也很重要。”

  Paige说,相对大量的基因受到近亲繁殖影响的事实对于希望拯救小型植物或动物免于灭绝的保护主义者来说是个坏消息。

  这意味着对近交种群的问题没有简单的解决方法。他说,最好的方法是在天然种群开始陷入“灭绝漩涡”之前,尽量保护和维持自然种群的遗传多样性。

  出处:http://www.uiuc.edu/

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