PNAS：科学家揭示X染色体和Y染色体拮抗协同进化的分子机制
来源：本站原创 2021-04-02 14:48
2021年4月2日 讯 /生物谷BIOON/ --性染色体有多种独特的特性，其能区别于常染色体，包括其遗传方式、两性间所经历的选择以及基因含量，性染色体不仅参与到了性别的遗传决定，同时其也是性冲突和物种形成的重要因素。近日，一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“Sexually
2021年4月2日 讯 /生物谷BIOON/ --性染色体有多种独特的特性，其能区别于常染色体，包括其遗传方式、两性间所经历的选择以及基因含量，性染色体不仅参与到了性别的遗传决定，同时其也是性冲突和物种形成的重要因素。近日，一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“Sexually antagonistic coevolution between the sex chromosomes of Drosophila melanogaster”的研究报告中，来自隆德大学等机构的科学家们通过研究调查了X染色体和Y染色体是如何在一个群体中进化及彼此相互适应的，相关研究结果表明，打破性染色体的共同进化模式或会降低后代的生存率，这对于物种的保护或许具有非常重要的意义。
图片来源：www.pnas.org/content/118/8/e2003359118
研究者Jessica Abbott指出，本文研究结果为阐明物种的形成机制提供了新的线索，这篇研究报告中，研究人员通过进行实验室研究及种群遗传建模发现，黑腹果蝇的性染色体能够拮抗且共同进化，在实验中，研究人员发现，5只黑腹果蝇群体之间性染色体的交换或会增加雄性个体的适应度，而这显然是以降低果蝇后代的存活率为代价的；25代后，果蝇个体机体中的这种适应度效应消失了，同时这与干扰拮抗共同进化的X及Y染色体相关基因后种群冲突的解决表现一致。
实验中，研究人员将来自不同大洲的5种不同的果蝇种群进行杂交，旨在结合具有不同起源的X染色体和Y染色体，随后他们对所产生的果蝇后代进行了追踪研究。研究结果表明，相比X染色体和Y染色体能够匹配的雄性个体而言，X染色体和Y染色体无法匹配的雄性个体或许有着更高的生育成功率，然而，较高生育力的雄性个体的后代的生存率往往较低。
循环式实验交叉设计的示意图
图片来源：Katrine K. Lund-Hansen,et al. PNAS（2021）doi：10.1073/pnas.2003359118
研究者Jessica Abbott认为，这一研究结果与我们预期的正好相反，即拥有不同起源的X染色体和Y染色体的雄性的生殖成功率或许更低，这一研究结果让我们非常惊讶。
综上，研究人员通过开发群体遗传模型研究结果表明，性染色体之间的拮抗协同进化或许为他们的实证结果提供了生物学上的合理解释，而研究人员的实证和理论结果也能通过性冲突位物种形成的潜在途径提供一定的支持。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Katrine K. Lund-Hansen, Colin Olito, Edward H. Morrow, et al. Sexually antagonistic coevolution between the sex chromosomes of Drosophila melanogaster, PNAS February 23, 2021 118 (8) e2003359118; doi：10.1073/pnas.2003359118
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