视觉、嗅觉好不好? 与这一基因有关

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哺乳类通常有视觉、嗅觉、听觉、味觉、触觉等感觉,缺一不可。其中,视觉让我们能直接领受这美好的人、事、物、环境,并且与其交流。嗅觉则是寻找猎物、美食,甚至是找寻回家的路,以及避免生活上和环境的一些危机。

近日,法国脑和脊髓研究所(ICM)研究团队以果蝇为研究模型发现,Pax6 基因与其视觉和嗅觉形成与调控有关。哺乳动物的 PAX6 基因可以在昆虫身上发挥一样的功能。该研究刊登于《Developmental Cell》。

该研究团队首先发现,原生种果蝇的眼睛大小比黑腹果蝇大了约 35%。接着,为了寻找二种果蝇眼睛大小差异的遗传原因,研究团队检查转录因子结合的 DNA序列,以调节邻近的 eyeless/Pax6 基因的表现。他们发现单个核苷酸变体从 G 被 A 取代 ,并且在结合位点处区分小眼亚种与大眼亚种。小眼亚种中的 G 等位基因对结合位点具有更高的亲和力,导致与大眼亚种中的A等位基因相比更大的 Pax6 基因表现抑制。

另外的研究分析表示,该变异发生在天然果蝇种群中,A等位基因对应于不同实验室菌株中更多的小眼和更小的触角宽度,其中,触角或影响嗅觉。他们也使用 CRISPR/Cas9 将 A 等位基因导入 G 纯合原种,G  转换为 A,促使小眼的数量增加。

他们发现在发育期间高度保守的 eyeless/Pax6 基因表现的时间调节变化是果蝇物种内和之间的感觉平衡的保守机制。Pax6 基因也与所有动物(包括人类)眼睛形成的基因相同。为了使眼睛变大或变小,只需稍微加速或减慢头部原基且细分为眼睛与非眼睛区域即可。

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参考资料:
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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