蝴蝶翅膀顏色季節性變化的基因調節

2020-11-30 科學網

蝴蝶翅膀顏色季節性變化的基因調節

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/11/8 21:45:17

美國康奈爾大學Robert D. Reed研究團隊取得一項新突破。他們解釋了蝴蝶基因同化的季節性顏色模式的基因組結構。相關論文於2020年11月6日發表於國際頂尖學術期刊《科學》。

他們同化了蝴蝶（Junonia coenia）的天然可塑性種群中的季節性翅膀顏色表型，並表徵了三個相關基因。內分泌測定以及染色質可及性和構象分析表明，通過選擇下遊翅膀模式基因的調控等位基因，翅膀的顏色會發生從環境決定性狀到主要遺傳性狀的過渡。

這種遺傳進化模式可能會受到選擇的青睞，因為它允許對組織和性狀進行反應規範的特定調節，而不會影響核心因素的檢測或轉導機制。

據了解，發育可塑性使基因組可以編碼多種不同的表型，這些表型可以根據環境因素進行差異表達。儘管仍不清楚這種機制，但可以通過稱為遺傳同化的過程選擇其他可塑性表型。

附：英文原文

Title: Genomic architecture of a genetically assimilated seasonal color pattern

Author: Karin R. L. van der Burg, James J. Lewis, Benjamin J. Brack, Richard A. Fandino, Anyi Mazo-Vargas, Robert D. Reed

Issue&Volume: 2020/11/06

Abstract: Developmental plasticity allows genomes to encode multiple distinct phenotypes that can be differentially manifested in response to environmental cues. Alternative plastic phenotypes can be selected through a process called genetic assimilation, although the mechanisms are still poorly understood. We assimilated a seasonal wing color phenotype in a naturally plastic population of butterflies (Junonia coenia) and characterized three responsible genes. Endocrine assays and chromatin accessibility and conformation analyses showed that the transition of wing coloration from an environmentally determined trait to a predominantly genetic trait occurred through selection for regulatory alleles of downstream wing-patterning genes. This mode of genetic evolution is likely favored by selection because it allows tissue- and trait-specific tuning of reaction norms without affecting core cue detection or transduction mechanisms.

DOI: 10.1126/science.aaz3017

Source: https://science.sciencemag.org/content/370/6517/721

Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037

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