打破經(jīng)典教科書：首次發(fā)現(xiàn)對兩性都 “作弊” 的染色體！

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2025-05-14 13:21:00【大中小】

摘要：研究人員在果蠅中發(fā)現(xiàn)了一條 “自私” 的 X 染色體。

有些基因就是不按常理出牌。

研究人員在果蠅（Drosophila testacea）中發(fā)現(xiàn)了一條 “自私” 的 X 染色體，它能在精子和卵子中扭曲遺傳規(guī)律。

“近 100 年來，研究人員已經(jīng)知道雄性體內(nèi)存在這些自私基因，它們已成為基因相互沖突的經(jīng)典教科書案例，”但在此之前，我們只見過特定基因在雄性或雌性中‘作弊’，從未見過在兩性中都‘作弊’的情況。”英屬哥倫比亞大學(xué)（UBC）博士生、第一作者Graeme Keais說。

圖1 一種自私超基因在果蠅雌雄兩性中引發(fā)減數(shù)分裂驅(qū)動

染色體以 DNA 的形式攜帶生物體的遺傳信息，在細(xì)胞分裂和繁殖過程中，將遺傳藍(lán)圖準(zhǔn)確地從親代復(fù)制到子代。

細(xì)胞通過一種稱為減數(shù)分裂的過程分裂形成卵子和精子。通常情況下，這些細(xì)胞中的染色體有均等的機(jī)會傳遞給下一代。但有些染色體含有被稱為減數(shù)分裂驅(qū)動因子的遺傳元件，它們在減數(shù)分裂過程中打破遺傳規(guī)則，以增加自己的存活幾率。

由英屬哥倫比亞大學(xué)和維多利亞大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究確定，廣泛分布于古北區(qū)林地果蠅的 X 染色體會消除含 Y 染色體的精子，確保更多后代繼承它。在雌性果蠅中，它會優(yōu)先進(jìn)入卵子。

“在雄性生殖細(xì)胞和卵母細(xì)胞這兩種截然不同的環(huán)境中劫持減數(shù)分裂的能力是非同尋常的，” 維多利亞大學(xué)的生物學(xué)家、領(lǐng)導(dǎo)該研究團(tuán)隊(duì)的Steve Perlman博士說，“這凸顯了自私遺傳元件的顯著多樣性，對于遺傳沖突如何塑造基因組結(jié)構(gòu)有著深遠(yuǎn)的意義。”

這條特殊的自私 X 染色體在結(jié)構(gòu)上不同尋常。它的行為類似于一個(gè)超基因，這意味著它包含一大塊不再與其正常 X 染色體對應(yīng)部分混合的 DNA。

結(jié)果，它的大小幾乎擴(kuò)展到典型 X 染色體的兩倍，在此過程中積累了大量重復(fù) DNA 片段。其中一些重復(fù)序列可能直接有助于它在雌性生殖過程中的 “作弊” 能力。

這些發(fā)現(xiàn)表明，基因組中的非混合區(qū)域，如超基因，可能與自私基因的進(jìn)化存在未被充分認(rèn)識的相互作用。

參考資料

[1] A selfish supergene causes meiotic drive through both sexes in Drosophila