眼睛大小差异的基因在雄性和雌性蜜蜂

蜜蜂海因里希海涅大学的研究人员杜塞尔多夫(HHU)由马丁博士教授贝耶在蜜蜂发现了一个新基因,负责双晶的眼睛物种的雄性和雌性之间的分化。研究人员已经提出了这个基因和遗传进化的结论来自它在《科学》杂志上自然通讯。

男性和女性之间的差异是非常普遍的在动物生物。他们不是仅仅有限形态分化,即动物的形式和结构上的差异,但也会影响生理和行为。这同样适用于无脊椎动物和脊椎动物。这种“两性异形”导致了生物多样性的生物,通过示例包括雄性孔雀那五彩斑斓的翅膀和尾巴或蝴蝶的颜色。

然而,我们的知识发展和进化机制管理这二态性仍然是有限的。发育调节基因,“dsx基因”,已被确定在生物遗传模型。但是这个基因在其他生物无法指定两性异形。此外,它是未知的性别发育功能在进化过程中出现优势另一性产生不利性。

专业领域工作小组由马丁·贝耶进化研究所的遗传学教授HHU蜜蜂(蜜蜂),表现出明显的二态性的男性和女性的眼睛:男性有非常大的眼睛,它使他们能够找到女王在交配航班。的女性有小眼睛,但是足够用于定位和发现花朵。

来自荷兰瓦赫宁根大学的同事一起,贝耶教授和他的团队检查了整个基因组的蜜蜂可能性别发育调节基因和确定他们命名为“glubschauge基因”。

这个基因调节性别的眼睛形态。研究人员进行如下:使用CRISPR / Cas9方法,他们交换基因在雌性,这导致了动物发展形式的物种的雄性。相反,他们加入了基因的雄性,导致他们发展的眼睛像女性。这样做,他们发现了一种新的发展基因出现在进化的过程中,也称为“转录因子”。

贝耶教授:“我们的发现表明第二性征的多样性可以在开发过程中监管。我们可以证明下面的原则:使用一个单独的基因指令计划为每个特征。没有通用指令整个有机体的蜜蜂。”

研究人员也感兴趣的进化历史”glubschauge基因”:这种基因是如何有其决定性别的功能吗?贝耶教授:“我们的发现在进化生物学解决悬而未决的谜团。没有证据被发现迄今为止进化的积极影响的实例性特征并不导致另一方的缺点。我们现在可以展示如何工作。”

使用进化序列分析,该研究小组证实这个性别函数只出现在膜翅目昆虫的进化。他们发现性别表达新进化的第一,而随后发展函数出现。贝耶:“最初的性别规定限制了后续发展变化性。我们有证明性别上同种二形性分子路径,通过它可以产生进化。”

参考:王Netschitailo O, Y,瓦格纳,大梁V, Verhulst EC,贝耶m基因开关控制的功能和演化性态的眼睛在蜜蜂分化。Nat审稿。2023;14 (1):463。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 36153 - 4。

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