新功能、新界面、新体验,扫描即可下载生物谷APP!
首页 » 生物研究 » Cell Rep:基因差异形成像滚雪球

Cell Rep:基因差异形成像滚雪球

来源:中国科学报 2013-12-02 14:21

在物种分离早期,不同种类生物之间的基因只存在少数关键差异。

几百年来,生物学家会通过对比过相近物种的外形和行为了解其进化史。如今,研究人员还能通过研究物种的基因组来追踪其历史。他们发现,早期只有几个区域的基因组会驱动初期物种的分离,而随着时间的推移,大量的基因组参与到物种分离的形成中。为了研究基因组进化,进化学家对一种缤纷多彩的热带蝴蝶——蛱蝶的3个种类的10个基因组分别进行了测序。他们从碱基(构成DNA的单元)上评估其差异,密切关注基因组中出现差异的地方以及这3个种类的基因组中存在差异的数量。

研究人员发现,关系最近的两个种类——H. Cydno(翅膀上有白色的条纹)和H. Pachinus(翅膀上条纹的颜色为黄色)的差异仅存在于12个小区域上,总共涉及16.5万个碱基。它们在45万年前就实现了物种分离。发表在10月31日《细胞报告》杂志上的研究报告称,这12个区域中的8个区域与影响颜色模式的基因相吻合。第三种蝴蝶H. Melpomene有着红色和黄色的条纹,其出现时间要比前两者早100万年,当时数以百计的差异已积累形成,涉及到数以千万计的碱基。

由此可见,进化缓慢地开始,最初只有少数的几个关键差异存在,但随着时间的推移,这些差异会像滚雪球一样,以越来越快的速度进行累积。(生物谷Bioon.com)

生物谷推荐的英文摘要

Cell Reports           doi:10.1016/j.celrep.2013.09.042

Hybridization Reveals the Evolving Genomic Architecture of Speciation

Marcus R. Kronforst, Matthew E.B. Hansen, Nicholas G. Crawford, Jason R. Gallant, Wei Zhang, Rob J. Kulathinal, Durrell D. Kapan, Sean P. MullenSee

The rate at which genomes diverge during speciation is unknown, as are the physical dynamics of the process. Here, we compare full genome sequences of 32 butterflies, representing five species from a hybridizing Heliconius butterfly community, to examine genome-wide patterns of introgression and infer how divergence evolves during the speciation process. Our analyses reveal that initial divergence is restricted to a small fraction of the genome, largely clustered around known wing-patterning genes. Over time, divergence evolves rapidly, due primarily to the origin of new divergent regions. Furthermore, divergent genomic regions display signatures of both selection and adaptive introgression, demonstrating the link between microevolutionary processes acting within species and the origin of species across macroevolutionary timescales. Our results provide a uniquely comprehensive portrait of the evolving species boundary due to the role that hybridization plays in reducing the background accumulation of divergence at neutral sites.

温馨提示:87%用户都在生物谷APP上阅读,扫描立刻下载! 天天精彩!


相关标签

最新会议 培训班 期刊库