Science:DNA片段重复和倒位导致雌性鼹鼠同时产生功能性的腹腔和睾丸组织

2021-11-08 08:06 来源:乌海男科医院

侏儒的穷困生态环境极端严重影响。作为深入洞口的脊椎类动物,它们的前爪多了一根手指,肌肉民间组织特别体格。不够不可或缺的是,雌开放性侏儒在保留生育能力的同时,也较强双开放性表观。作为脊椎类动物的典型并不相同之处,雌开放性侏儒有两条X生殖细胞,但同时生长发育显现出功能开放性的输卵管和生殖器民间组织。在雌开放性侏儒里,这种两种民间组织子类都建构在一种称为卵睾体(ovotestis)的内脏里,这是这种脊椎类动物的一种独一无二的并不相同之处。

雌开放性侏儒体液里含有大量的生殖器酮

雌开放性侏儒的生殖器民间组织不造成了精子,但时会造成了大量的开放性激素生殖器酮,一般来说是雌开放性侏儒的生殖器酮所含与雄开放性侏儒相同。据推测,这种天然的“兴奋剂”使得雌开放性侏儒较强侵略开放性和盛行的肌肉民间组织,这对于它们在必须挖洞和攫取教育资源的地下穷困来说是是一种优势。

而今,在一项新的研究课题里,来自德国多家研究课题机构的研究课题职员调查报告了造成侏儒这种并不相同之处开放性开放性生长发育的基因突变属开放性。根据这项研究课题,主要是蛋白质组内部结构的转变造成了对蛋白质活开放性的遏制遭遇改变。除了造成生殖器生长发育的基因突变程序外,这种转变还时会激活造成雌开放性侏儒体内雄开放性激素激素的酵素。相关研究课题结果出版在2020年10年末9日的Science科学杂志上,篇文章标题为“The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality”。篇文章通讯写作者为马克斯-布洛赫分子可基因突变学该里心的Stefan Mundlos教授和Darío G. Lupiáñez芝加哥大学。篇文章第一写作者为马克斯-布洛赫分子可基因突变学该里心的Francisca M. Real。

生命体的蛋白质组程序

Mundlos说是,“自达尔文以来,人们普遍认为,有机体的并不相同外形是蛋白质组合成日益转变的结果,这些转变可传达给后代。但是,DNA的转变及其在有机体外形上的观感是如何说是明关联的,我们又如何才能发掘出这样的转变呢?”

为了探究这个缺陷,这些研究课题职员首次对伊比利亚侏儒(Talpa occidentalis)的蛋白质组顺利进行了完全核酸。此外,他们还研究课题了细胞里蛋白质组的三维内部结构。在细胞核里,蛋白质及其相关的遏制数列逐步形成了相对孤立的管控复合物(regulatory domain),这些管控复合物由大量的并不相同DNA视频二者之间经常遭遇基本粒子的周边地区组成。

Mundlos说是,“我们推测,在侏儒里,不仅蛋白质本身遭遇了转变,常常是属于这些蛋白质的管控周边地区遭遇了转变。”

这些研究课题职员说是,在侏儒的生命体操作过程里,不仅DNA里的单个双链时会遭遇转变,而且蛋白质组的较大视频也时会遭遇再次分配。如果DNA的视频从一个位置移动到另一个位置,就时会显现出现全新的或再次组装的管控复合物,从而激活新的蛋白质并增强或减弱它们的表达。

生殖器生长发育程序

Lupiáñez说是,“脊椎类动物的开放性生长发育是繁杂的,尽管我们对这一操作过程是如何遭遇的有了相当好的点子。在某个时间点上,开放性生长发育通常朝着一个顺时针或另一个顺时针(雄开放性或雌开放性)转变。我们想知道生命体是如何调节这一系列的生长发育事件,从而使得我们在侏儒额头通过观察到的双开放性并不相同之处被选为可能。”

事实上,当将侏儒蛋白质组与其他类动物和人类的蛋白质组顺利进行比较时,这些研究课题职员发掘出在一个仅有参与生殖器生长发育的周边地区里存在一个倒位(inversion)---倒置的蛋白质组视频。倒位时会造成额外的DNA视频构成在蛋白质FGF9的管控复合物里,从而再次缩减对这个蛋白质的遏制和调节。篇文章第一写作者、马克斯-布洛赫分子可基因突变学该里心的Francisca Martinez Real芝加哥大学解释道,“这种转变除了与雌开放性侏儒体内的输卵管民间组织生长发育有关外,还与生殖器民间组织的生长发育有关。”

这些研究课题职员还发掘出了一个负责开放性激素造成了的蛋白质组周边地区---不够说是明地说是,开放性激素造成了蛋白质CYP17A1---遭遇三倍重复(triplication)。Real说是,“三倍重复给这个蛋白质附加了额外的管控数列---这事与愿违造成雌开放性侏儒卵睾体里开放性激素的需求量增高,常常是不够多的生殖器酮。”

野生侏儒和转蛋白质类动物模型

势力范围开放性极好的侏儒无法在实验室里家畜,这对这些研究课题职员的研究课题工作带来了非常大的过关斩将。Lupianez说是,“我们必须对野生侏儒顺利进行所有的研究课题。”他和Real花了几个年末的时间在阿根廷西北部收集他们用于开展实验的抽取。“然而,这个局限开放性也被选为了我们的这项研究课题的一个优势。我们的研究课题成果不仅传统意义实验类动物,还扩展了我们对湿地的认识。”

这些研究课题职员通过构建一种演示在侏儒里通过观察到的蛋白质组转变的类动物模型模型,证实了这两种蛋白质组突变本来是造成雌开放性侏儒的这种并不一定生长发育的原因。在这些转蛋白质类动物模型里,雌开放性类动物模型的开放性激素水平与正常雄开放性类动物模型一样高。它们也明显比未遭遇蛋白质修饰的同种类动物不够体格。

生命体利用基因突变中间件

对于侏儒来说是,开放性别二者之间并没有那么确切的两者之间,显然,雌开放性侏儒在典型的雌开放性表观和典型的雄开放性表观二者之间移动,一般来说是,它们是双开放性的。

Lupiáñez说是,“我们的发掘出是一个较好的值得注意,说是明蛋白质组的三维内部结构对生命体是多么不可或缺。痕量利用现有的生长发育蛋白质中间件,只是对它们顺利进行苯基,以建构显现出诸如双开放性之类的并不相同之处。在这个操作过程里,其他内脏系统和生长发育不时会受到影响。”

Mundlos说是,“从历史上看,双开放性(intersexuality)这个词引起了相当大的争议。无论如何和现在都有一种倾向,就是将双开放性表观看做为病理状态。我们的研究课题强调了开放性生长发育的繁杂开放性,以及这一操作过程如何造成各种各样的里间观感,这些观感是自然现象变异的呈现。”(生物谷 Bioon.com)

概要:

1.Francisca M. Real et al. The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality. Science, 2020, doi:10.1126/science.aaz2582.

2.Duplications and inversions of DNA segments lead to the masculinization of female moles

https://phys.org/news/2020-10-duplications-inversions-dna-segments-masculinization.html

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