真猛獁象(woolly mammoth,學名 Mammuthus primigenius)是一款已經滅團的古代大象,如今從化石中拼湊出幾個古代基因組。這個 2022 年的論文深入探討的議題是:消失的基因!?
Evolutionary consequences of genomic deletions and insertions in the woolly mammoth genome
生物的一大堆基因中,有些是必需基因,沒有就會死掉,也有些會導致不孕;有些基因則是可有可無,或至少在大部分時候可無。有時候比較奇妙,少掉某些基因,反而對生物有利。
這個論文深入探討真猛獁象的基因組,尋找他們缺失的基因。用古代基因組做這種研究難度不小,因為古代DNA 都斷成很短;見到一段 DNA 不存在,究竟是真的缺失,或只是沒有抓到呢?
喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪 🐘
為惹克服障礙,這個論文只採用覆蓋率超過 11 的高品質基因組,之前發表 3 個,加上新獲得的 2 個。總共 5 位真猛獁象,年代介於 4300 到 44200 年前之間,住在不同地點,分屬不同遺傳支系。
爪爪們彼此的基因組非常相似,比對之下可以看出某些個體,某一段比近親缺失(deletion)或是多插入一段(insertion),統稱作「indel」,也算是突變的一種。
真猛獁象和其餘爪爪比對,至少存在 749 處超過 500 bp 的缺失,至於更短的 indel 一大堆。它們絕大多數都位於基因編碼序列以外,DNA 編碼與否(會不會轉錄為 mRNA),對於插入、缺失的影響應該有限,之所以很少見到,應該是因為被亂改基因的爪爪,大部分被淘汰惹。
然而依然觀察到,真猛獁象有 87 個基因受到 indel 影響;84 個缺失,3 個插入,使得這些基因看起來不再能正常表現。我們不清楚缺乏這些基因,對真猛獁象健康、生殖等方面的影響,不過他們應該都還能正常長大。
缺少這 87 個基因的影響,不知道。根據其他生物的研究,這些基因和體型、毛髮、毛囊、骨質、骨架、脂肪、行為等等特徵有關。
論文認為,缺少這些基因,應該是真猛獁象的正常狀況。甚至某些基因消失,演化上對於真猛獁象還有適應的效果。只是這種事情很難證實,所以建議大家也只要知道有這回事即可,不用太燒腦。
喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪
新聞稿:
Nearly a hundred genes have been lost during the woolly mammoth's evolution
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