視覺、嗅覺好不好? 與這一基因有關

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哺乳類通常有視覺、嗅覺、聽覺、味覺、觸覺等感覺,缺一不可。其中,視覺讓我們能直接領受這美好的人、事、物、環境,並且與其交流。嗅覺則是尋找獵物、美食,甚至是找尋回家的路,以及避免生活上和環境的一些危機。

近日,法國腦和脊髓研究所(ICM)研究團隊以果蠅為研究模型發現,Pax6 基因與其視覺和嗅覺形成與調控有關。哺乳動物的 PAX6 基因可以在昆蟲身上發揮一樣的功能。該研究刊登於《Developmental Cell》。

該研究團隊首先發現,原生種果蠅的眼睛大小比黑腹果蠅大了約 35%。接著,為了尋找二種果蠅眼睛大小差異的遺傳原因,研究團隊檢查轉錄因子結合的 DNA序列,以調節鄰近的 eyeless/Pax6 基因的表現。他們發現單個核苷酸變體從 G 被 A 取代 ,並且在結合位點處區分小眼亞種與大眼亞種。小眼亞種中的 G 等位基因對結合位點具有更高的親和力,導致與大眼亞種中的A等位基因相比更大的 Pax6 基因表現抑制。

另外的研究分析表示,該變異發生在天然果蠅種群中,A等位基因對應於不同實驗室菌株中更多的小眼和更小的觸角寬度,其中,觸角或影響嗅覺。他們也使用 CRISPR/Cas9 將 A 等位基因導入 G 純合原種,G  轉換為 A,促使小眼的數量增加。

他們發現在發育期間高度保守的 eyeless/Pax6 基因表現的時間調節變化是果蠅物種內和之間的感覺平衡的保守機制。Pax6 基因也與所有動物(包括人類)眼睛形成的基因相同。為了使眼睛變大或變小,只需稍微加速或減慢頭部原基且細分為眼睛與非眼睛區域即可。

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參考資料:
1. Developmental Cell, 2019; DOI: 10.1016/j.devcel.2019.07.027
2. https://phys.org/news/2019-08-gene-good-sight.html

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