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全球变暖改变果蝇基因

2022-07-30
来源:求医网

全球变暖改变果蝇基因

摘自《科学时报》:果蝇的基因组为了跟上全球变暖的步伐而发生了改变。

尽管全球变暖现在并未达到灾难性的地步,在自然界中,它的影响不知不觉中早已展露无遗。例如,蝴蝶的“避难所”已分布在比以前更加寒冷的地区。发表在本月《进化生态学研究》上的一篇报告显示,果蝇似乎也感觉到了这种热度——至少对它们的基因而言是这样。

早在上世纪40年代,遗传学家Max Levitan在美国纽约市Mount Sinai医学院攻读博士时,就对北美地区东部的果蝇进行了染色体研究。像大部分生物一样,果蝇的染色体有时会出现遗传变异,就是所谓的“倒位”——全部的染色体从头到尾出现了翻转。这种非传统的排列意味着基因组的这些部分在卵子和精子的形成过程中将不会被改变,并且这些染色体的基因与相关的基因形成了一个永久的“包裹”。最终,年轻的Levitan在实验室中找到了其中的某些基因“包裹”——2L-1和3R-1,它们能够帮助果蝇更好地在高温环境下生存。尽管它们耐热的准确机制尚不清楚,但是这一作用或许能够解释为什么2L-1和3R-1在北美南部的果蝇中非常常见。

但是现在一切都变了。在过去的60年中,Levitan有规律地在美国和加拿大的部分地区安放了一些果蝇的捕捉装置,有时经常设置在同一地点。但是最近他注意到有些事情很奇怪。他说,“我最初对此产生模糊印象是1995年在费城进行采集工作时”,当时耐热的2L-1变异出现的频率达到了60%,然而通常在费城这一频率要低得多。虽然他没有什么机会开车(他的妻子不再允许他驾驶汽车),但是到去年为止采集到的样本证明了他戏剧性的猜测。自1970年以来,从圣路易斯到费城的5个地点,2L-1和3R-1出现的频率有了双倍甚至三倍的增长,达到了以前只在南方的佐治亚州和亚拉巴马州才有的水平。甚至在纽约市的中央公园,Levitan如今唯一能够自由活动的地方,也能够观察到这种趋势。Levitan说,“大范围的气候变化是对这种情况最好的解释”。

其他的进化遗传学家为这一基因组对全球变暖作出的响应感到震惊。另一方面,他们对此也十分关注。在位于Fayetteville的阿肯色大学从事果蝇研究的Bill Etges就说:“就像煤矿中的金丝雀一样,这是人类活动对地球上的其他生物造成影响的又一次警告。”

中国生物信息

2003.05.28