zui近，一項(xiàng)研究確定了一個(gè)長期尋找的“雜*不活基因”，當(dāng)果蠅的兩個(gè)物種相互交配時(shí)，這個(gè)基因可引起后代死亡或不育。這一發(fā)現(xiàn)揭示了新物種形成的遺傳和分子過程，并可能為癌癥的發(fā)展提供線索。
一個(gè)物種的定義是，它不能與其他物種成功地繁殖，所以，了解物種形成，就要了解這些生殖障礙的發(fā)展。當(dāng)有障礙阻止它們互相繁殖時(shí)，你就將它們稱為新的物種。確定這些基因，揭示雜交不育或死亡的分子基礎(chǔ)，是了解新物種如何進(jìn)化的關(guān)鍵，也是自達(dá)爾文以來生物學(xué)中一直存在的一個(gè)大問題。
一個(gè)大的驚喜是，使果蠅無法雜交的基因——命名為gfzf ，是一種“細(xì)胞周期調(diào)控基因”或“細(xì)胞周期檢查點(diǎn)基因”， 如果發(fā)現(xiàn)缺陷，它通常參與停止細(xì)胞分裂和復(fù)制。但在新的研究中，該基因發(fā)生突變和被抑制時(shí)，就能讓兩個(gè)果蠅物種的雄性雜*后代存活下來。
gfzf基因進(jìn)化的很快，這是生物學(xué)家所從雜*不活基因中所期望的。但也是一個(gè)驚喜，因?yàn)榧?xì)胞周期檢查點(diǎn)基因通常進(jìn)化緩慢，因?yàn)樗鼈冊诖蠖鄶?shù)生物體中是*的“保守”基因。
gfzf可導(dǎo)致果蠅雜*死亡或不育，這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)于癌癥生物學(xué)真的非常重要。癌癥生物學(xué)家感興趣的是細(xì)胞周期檢查點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)它們出錯(cuò)（以及細(xì)胞增殖失控）的時(shí)候，會(huì)發(fā)展出癌癥。生物學(xué)家想要了解其中的機(jī)制。這項(xiàng)工作表明，細(xì)胞周期監(jiān)管機(jī)制中一些這樣的組件，可能會(huì)迅速發(fā)生改變。
研究人員們需要克服一些技術(shù)障礙，才能將gfzf認(rèn)定為物種形成基因，并且他推測，使用類似的技術(shù)可以表明在許多其他物種中，這類過程也可能是非常重要的。
這項(xiàng)新研究涉及兩種親緣關(guān)系很近的果蠅，存在于世界各地：果蠅和擬果蠅。果蠅已經(jīng)存在了數(shù)百萬年的時(shí)間，這項(xiàng)新研究，成功地解決了物種形成遺傳學(xué)中一個(gè)zui的案例，即，為什么這兩個(gè)物種的雜交后代是不能存活的。
自1910年以來，遺傳學(xué)家們一直在尋求果蠅致死基因，當(dāng)時(shí)他們*次注意到兩個(gè)物種之間的雜*后代是死的。
在過去的十年中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩個(gè)果蠅物種交配時(shí)，有兩個(gè)其他的基因，對(duì)于雜*后代的死亡或不育發(fā)揮了作用：一個(gè)擬果蠅基因，命名為Lhr（lethal hybrid rescue），和一個(gè)果蠅基因，命名為Hmr（hybrid male rescue）。如果任何一個(gè)基因缺失，雄性雜*果蠅就能存活。但有證據(jù)表明，第三個(gè)未知的基因，也是雜*死亡或不育所必需的。
當(dāng)一個(gè)物種的兩個(gè)種群被隔開時(shí)——通常是地理分離，會(huì)進(jìn)化出新物種，因?yàn)樗鼈兊幕蚪M中發(fā)生了變化，不能再相互兼容，致使現(xiàn)在的雜交種是不正常的。
確定雜*不活基因是非常困難的。遺傳學(xué)通常涉及育種，以確定引起一個(gè)特定功能或故障的基因。但是，如果雜交種是死亡或不育的，這就不能繼續(xù)研究。
此外，遺傳研究工具是為果蠅設(shè)計(jì)的——用于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的果蠅而不是擬果蠅，早先的研究表明，擬果蠅攜帶有新發(fā)現(xiàn)的基因。zui后，在自然果蠅種群中，研究人員沒有分離和鑒定出新發(fā)現(xiàn)的雜*不活基因的突變體。
所以研究人員想出一個(gè)辦法，通過逆轉(zhuǎn)兩個(gè)果蠅物種之間的雜交不兼容，并對(duì)它們的基因組進(jìn)行新一代測序，來避開傳統(tǒng)的障礙。
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