自達爾文時代以來,科學家一直想知道像em,鴕鳥,獼猴桃,食火雞等不飛的鳥類之間的關係如何,幾十年來,人們一直認為它們必須有一個共同的祖先,他們放棄了天空,過著更加紮實的生活。
到2000年代初,使用遺傳工具進行的新研究顛覆了這個故事,而是指出了flighlessne娛樂城ss在整個歷史中發展了許多次。然而,關於進化是否在每個獨立的禽類譜系中拉動了相似或不同的遺傳槓桿的問題仍未得到解答。
哈佛大學的一個研究小組認為,他們現在可能會得到部分答案。
基於對包括滅絕moa在內的十幾種不會飛的鳥類的基因組的分析,由FAS信息學組生物信息學主任,有機與進化教授Tim Sackton帶領的一組研究人員i88娛樂城 生物學斯科特·愛德華茲(Scott Edwards)發現,雖然不同的物種在其基因組的蛋白質編碼部分顯示出多種多樣的特徵,但當進化出逃逸時,它們似乎轉向了相同的調節途徑。這項研究在4月5日發表於 科學.
除了Sackton和Edward之外,該研究還由統計學教授和生物統計學教授Liu Jun,統計學研究助理Zhizhi Rui Hu,在Edwards實驗室工作的博士後研究員Alison Cloutier和來自新西蘭的團隊合著。德克薩斯大學奧斯汀分校和皇家安大略博物館。
薩克頓說:“融合性狀的進化生物學已有很長的歷史-這種思想是朝著相同的表型獨立進化。” “我們感興趣的是如何發生的?
他繼續說:“這些鳥都有相似的身體計劃。” “他們在不同程度上減少了前肢,並且他們的胸骨都失去了錨定飛行肌肉的’龍骨’。這就是一系列趨同的形態變化,導致了所有這些相似的身體計劃種類。”
為了了解推動這一變化的原因,薩克頓,愛德華茲和同事們轉向了鳥類本身的基因組。
“我們不僅想比較基因組的各個部分完美娛樂城 薩克頓說:“這些蛋白質既編碼蛋白質,又編碼基因組中何時表達這些蛋白質的部分。”為了確定這些區域,研究小組使用了一種方法,該方法涉及比對更多蛋白質的基因組。超過三打的鳥類(無論是飛行的還是不能飛行的),然後鑑定出其遺傳序列差異相對較小的區域,這些在基因組中保守但不是蛋白質組成部分的位置可能具有調節功能。
“我們與哈佛大學統計部門的合作者一起開發了一種新的統計方法,該方法使我們能夠針對每個王者娛樂城薩克頓說:“在這些調控元件中,有多少種物種表現出相同的分化模式,表明它們已經改變了相同的調控元件。我們發現,儘管蛋白質編碼基因之間沒有太多共享,這些調節區域存在,這表明每當該表型進化時,就有共同的發展途徑被重複靶向。”
雖然蛋白質編碼基因似乎負責適應tha娛樂城薩克頓說,飲食中的離子,羽毛的功能和環境中的離子,在失去飛行的同時,身體比例變化中似乎起著關鍵作用。
他說:“有關形態變化的有趣之處在於,它們必須保留後肢。” “有很多方法可以阻止肢體的形成,但是在不改變後肢的情況下收縮前肢會更加困難。”
薩克頓說,從某種意義上說,這個故事是有道理的-看起來很奇怪,不形成肢體要比收縮肢體容易。
他說:“如果您考慮一下,有很多方法可以破壞某些東西。” “肢體發育的早期有很多步驟,如果蛋白質不被表達,它將關閉系統,您就不會患肢體。
他繼續說:“但這實際上是人體縮放的一個複雜轉變。” “你不能只是隨意地使肢體成長為不同的大小,所以……保持後肢功能正線上麻將賺錢常很重要,這一事實限制了整個系統,這也許就是為什麼我們看到這種會聚模式的原因。”
為了證明這一理論,研究小組用一種會產生綠色熒光蛋白的基因標記了鳥類基因組中的某些調控區域線上麻將連線,並發現-在不會飛行的物種中,那些被認為發生了功能變化的區域-標記基因是有效的關掉。
薩克頓說:“要使肢體開始生長,需要做很多事情……因此,如果您能敲除一種增強子並使這些蛋白質更難以表達,則可以延緩這一過程。” “這表明它們可能失去了一些重要的結合位點,阻止了它們作為增強子。”
薩克頓說,歸根結底,這是因為鳥類在失去飛行方面的選擇餘地有限,因此各種鳥類一次又一次到達同一井。
他說:“這就是我們將從這項工作中得出的結論。” “獲得這種比例改變的方法數量有限,它們集中在早期肢體發育的這種調節上。”
該研究還強調了薩克頓,愛德華茲及其同事採取的多學科方法的力量。
“對於我個人來說,這個項目令人興奮的一件事是,我們如何能夠將信息學小組的計算專業知識帶到進化生物學中這個非常重要的問題上。計算,統計遺傳學與自然歷史角度對於全面了解這些鳥如何進化非常重要。”
愛德華茲補充說:“具有不同技能的研究團隊可以做的事情令人興奮。” “我們的小組有發育生物學家,計算生物學家,形態學家線上麻將推薦,統計學家,種群遺傳學家,當然還有鳥類學家。每個人都有不同的見解,而且我認為結果令人驚訝。”
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