你可以坚持你的老基因组,但是珊瑚不是

一些珊瑚活到几百,甚至几千年的历史。他们与生俱来的基因,成功的在他们的父母的一代,所以这些老珊瑚还怎么能成功呢?尤其是在气候变化?有可能产生和过滤的突变发生在不同地区的一个大珊瑚作为自适应遗传未来的试验场。这项新研究从斯坦福大学,霍普金斯海洋站和加州科学院展示了一个新的方法,一些非常古老的动物可能会幸存的。

你整套的基因——好或坏——从你的父母,和那些基因是唯一你会为你的整个生活。这些基因也只有你会传给你的孩子。当然,也有少数例外,比如突变发生在精子或卵子,你可能传递给下一代。和越来越多的技术将改变人类基因的有害的基因突变,使生活困难的,比如最近成功的改变导致囊性纤维化肺细胞的基因。

几乎所有的动物必须谋生的一组基因仍然在他们的一生中几乎不变,但最近的一项研究热带造礁珊瑚展示了不同的东西。这些非常长寿的动物是不断变化和测试他们的基因,这些变化使它成为下一代。这样一个古老的珊瑚可能一大锅的基因创新,它可能会帮助他们为气候变化做准备。

新的数据来自伊罗拉Lopez-Nandam博士的工作和她的同事在史蒂夫·帕卢比在斯坦福大学霍普金斯海洋站的实验室,在本周公布英国皇家学会学报》上。陈的帮助下扎克伯格BioHub, Lopez-Nandam仔细看着珊瑚通过样本的基因组不同分支的树状的动物。全基因组序列显示在每个分支数以百计的地方DNA略有不同,这些差异在这些分支代表局部突变。然后她和合作者丽贝卡·奥尔布赖特使用了一种新的设施加州科学院产卵这些珊瑚和看的突变被传递到配子。更让他们惊讶的是,这种方式,因为它不会发生在人类和大多数动物,许多突变的正常组织珊瑚通过配子。这意味着突变发生在珊瑚的生长可以跳转到后代的下一代。

但通过突变后代可以负担他们潜在的不良基因。这就是为什么大多数动物不传递突变发生在正常组织如皮肤。Lopez-Nandam研究表明,珊瑚减少这个问题之前筛选突变被传递到下一代。通过检查每个突变出现在基因组中,作者能找到的变化改变蛋白质序列和那些没有。在著名的利率随机突变改变蛋白质的基因,这些突变导致遗传性疾病往往是有害的。Lopez-Nandam的研究发现,突变,进入下一个珊瑚生成蛋白质的变化要少得多。这意味着珊瑚在某种程度上过滤掉最可能的有害突变,和传递改变没有伤害珊瑚细胞或潜在的受益。

总的来说,这项研究同意先前的研究发现变异大的组织,长寿珊瑚进化很重要。这些突变可以添加对珊瑚种群的遗传多样性,提高他们适应新环境的能力。在大多数动物这一过程还当后代继承新的突变发生在父母的卵子和精子,但需要很多代。

Lopez-Nandam研究更进一步,它表明,这种适应过程可能发生在一个珊瑚殖民地在单一的一代:过滤去除有害的突变,可能引起的珊瑚与新的自适应新突变等位基因…甚至可以帮助抵消的一些强调气候变化引起的热浪。

参考:Lopez-Nandam呃,奥尔布赖特R,汉森EA,床单EA,老帕卢比突变珊瑚soma和精子意味着终生干细胞更新和细胞系的选择。Proc皇家Soc B。2023,290 (1991):20221766。doi:10.1098 / rspb.2022.1766。

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