海龜令人難以置信的基因可能幫助它們適應(yīng)快速變化的世界
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像這只綠海龜這樣的綠海龜已經(jīng)進(jìn)化出了更多的專門用于免疫的基因。資料來(lái)源：Ralph Pace
（神秘的令人地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by University of Massachusetts Amherst）：大約1億年前，一群陸棲海龜來(lái)到了海洋，難置長(zhǎng)沙外圍（外圍美女）外圍上門（電話微信199-7144=9724）真實(shí)上門外圍上門外圍女快速安排30分鐘到達(dá)最終進(jìn)化成了我們今天所知的基因海龜。然而，幫助使它們能夠在世界各地的應(yīng)快海洋中茁壯成長(zhǎng)的基因基礎(chǔ)基本上仍然是未知的。
在最近發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的速變世界一項(xiàng)研究中，由馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校（University of Massachusetts Amherst）領(lǐng)導(dǎo)的海龜化一個(gè)由48名研究人員組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，與萊布尼茨動(dòng)物園和野生動(dòng)物研究所（Leibniz Institute for Zoo and 令人長(zhǎng)沙外圍（外圍美女）外圍上門（電話微信199-7144=9724）真實(shí)上門外圍上門外圍女快速安排30分鐘到達(dá)Wildlife research）以及脊椎動(dòng)物基因組項(xiàng)目（Verterite Genome Project）合作，揭示了兩種綠色和棱皮龜?shù)碾y置令人難以置信的詳細(xì)基因圖譜，其中充滿了驚喜，基因可能是幫助它們?cè)诳焖僮兓氖澜缰猩娴年P(guān)鍵。
單個(gè)物種的應(yīng)快基因組包含用于構(gòu)建該物種的基因指令集，任何物種的速變世界基因組測(cè)序都是一項(xiàng)巨大的工作。這類似于將整個(gè)圖書館翻譯成科學(xué)家可以閱讀的海龜化語(yǔ)言，這在過(guò)去幾十年才有可能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于綠海龜，自2013年以來(lái)，包括大約10萬(wàn)條基因信息的“草案”基因組已經(jīng)可用。
“但是，”麻省大學(xué)阿默斯特分校（UMass Amherst）環(huán)境保護(hù)博士后研究員、這項(xiàng)新研究的主要作者布萊爾·本特利（Blair Bentley）說(shuō)，“這些基因信息并沒(méi)有精確地繪制出來(lái)。就好像你走進(jìn)圖書館，發(fā)現(xiàn)地上有10萬(wàn)頁(yè)。”
為了更精確地對(duì)海龜?shù)幕蚪M進(jìn)行分類，國(guó)際團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了包括長(zhǎng)讀測(cè)序在內(nèi)的新技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)最近被《自然》雜志命名為2022年度方法。這使得對(duì)幾乎任何生物的基因組進(jìn)行測(cè)序成為可能，并且比以前更準(zhǔn)確。
在洛克菲勒大學(xué)、脊椎動(dòng)物基因組實(shí)驗(yàn)室（VGL）和馬克斯·普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所（Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics），由VGP主席埃里希·賈維斯（Erich Jarvis）和VGL主任奧利維爾·費(fèi)德里戈（Olivier Fedrigo）領(lǐng)導(dǎo)，尤金·邁爾斯（Eugene Myers）是這項(xiàng)新研究的共同作者。本特利說(shuō)：“這些進(jìn)步使我們能夠按照杜威十進(jìn)制把所有東西都擱置起來(lái)，這樣我們就可以開始理解所有東西是如何組合在一起的。”。
一旦本特利和他的合著者正確地組織和注釋了基因數(shù)據(jù)，他們就開始發(fā)現(xiàn)驚喜。第一個(gè)原因是，盡管綠色植物和棱皮龜在大約6000萬(wàn)年前從一個(gè)共同的祖先分化出來(lái)，但它們的基因組非常相似。
相似，但不相同。“正是這些差異使它們與眾不同，”麻省大學(xué)環(huán)境保護(hù)教授、該論文的兩位資深作者之一Lisa Komorske說(shuō)道。正是這些差異可能是每個(gè)物種長(zhǎng)期生存的關(guān)鍵，特別是考慮到由于人類活動(dòng)，綠色和棱皮龜?shù)姆N群都出現(xiàn)了急劇下降。
事實(shí)證明，綠海龜進(jìn)化出了更多專門用于免疫的基因，這表明免疫系統(tǒng)對(duì)新的病原體有更好的準(zhǔn)備；以及更多的嗅覺(jué)感受器，它們有更好的嗅覺(jué)。棱皮龜基因組還表明，它們的遺傳多樣性較低，歷史上的種群水平也較低。
“這既是一種祝福，也是一種詛咒，”科莫羅斯克說(shuō)，“因?yàn)檫@意味著雖然棱皮龜是一種有韌性的物種，但它們沒(méi)有太多的遺傳多樣性來(lái)進(jìn)化以應(yīng)對(duì)快速變化的環(huán)境的挑戰(zhàn)。“這樣的見(jiàn)解將有助于保護(hù)生物學(xué)家做出更明智的決定，如何最好地保護(hù)這些動(dòng)物，因?yàn)樗鼈兠媾R著適應(yīng)快速變化的地球的挑戰(zhàn)。
此外，Bentley和Komorske在海龜基因組中花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，人們就越清楚，這兩個(gè)物種之間的大部分遺傳差異不是在大染色體上發(fā)現(xiàn)的，而是在曾經(jīng)被認(rèn)為是“遺傳垃圾”的東西上發(fā)現(xiàn)的：微染色體，或小的遺傳片段，它們似乎不存在于哺乳動(dòng)物中，但卻是鳥類和爬行動(dòng)物基因組的特征。
萊布尼茨動(dòng)物園和野生動(dòng)物研究所的研究員、該研究的另一位資深作者卡米拉·馬佐尼說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)了這些微染色體上綠色和棱皮龜之間的大部分差異，我們的研究也為關(guān)于微染色體在脊椎動(dòng)物進(jìn)化中的重要性的越來(lái)越多的研究提供了素材。”