喵星人,你的“纹身”怎么来的?

2020-12-22 11:33   来源: 互联网    阅读次数:2771

最近,Harson Alpha生物技术研究所的遗传学家GregoryBarsh的研究小组在一个预印网站BioRxiv上公布了这一结果,解释了猫毛斑纹的形成,并表示这一理论可能也适用于其他哺乳动物。


虎斑猫的基因突变表现为斑点而非典型条纹。资料来源:虎斑猫基因突变有斑点,而非典型条纹。来源:jan-michellabat。


这是一篇重要的论文,揭示了许多哺乳动物毛发斑纹的部分遗传基础。

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英国罗斯林研究所(Roslin Institute)的发育生物学家丹尼斯·海顿(DenisHeadon)说,这项研究还让我们了解了这些基因在发育过程中是如何工作的,并形成了一种"高度适应机制"来对基因调整做出反应,从而形成了各种模式,比如条纹和斑点。


生物学家已经证实,毛囊细胞是头发或毛皮中色素的来源。


1952年,计算机先驱艾伦·图灵提出,如果分子在组织中以不同的速度传播,相互抑制和激活的分子就能在自然界中形成周期性的模式。


三十年后,基于他的理论,科学家提出了斑点、条纹和其他颜色图案在发育过程中是如何形成的假说:激活分子着色细胞,但也会导致抑制剂的产生,后者的扩散速度比激活剂更快,可以阻止色素的产生。


巴什小组以家养猫为目标,追踪影响它们发色的分子激活剂和抑制剂的特性。


十年前,他们发现了一种名为猫的基因,一旦发生突变,就会显示出黑斑,而不是虎斑猫通常的黑色条纹。


哈森阿尔法生物技术研究所(HarsonAlpha Institute Of BioTechnology)的基因组学家克里斯托弗·凯林(ChristopherKaelin)在猎豹王身上发现了同样的突变,表明野猫和家猫都有相同的基因。


为了了解其他基因及其突变在野猫发育中的作用,研究人员分离并测序了野猫早期胚胎皮肤细胞中的活性基因。


他们发现,当胚胎发育到大约20天时,几个基因的活性急剧增加,这些基因与Wnt信号有关,其中最活跃的是Dkk 4。


研究小组还发现,使Dkk 4失活的突变会导致阿比西尼亚和新加坡猫身上明显的斑点丢失。


巴什指出,猫和Dkk 4可能在同一条路上的家猫和野猫身上扮演一定的角色,但他还不知道两者是如何联系在一起的。


研究小组认为,Wnt和Dkk 4在猫的家里分别是激活剂和抑制剂。




责任编辑:无量渡口
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