Science发布遗传学惊人发现

  来自北卡罗纳来州立大学和美国里德学院的一项新研究表明，当果蝇遭到寄生虫或细菌的攻击时，它们会做出反应生成遗传变异性更大的后代。这种额外的遗传变异性有可能在果蝇后代面对相同的病原体时增加了它们的生存机会。这些研究结果表明，父母可以有目的性地改变后代的基因型。
  果蝇的生殖细胞通常为单倍体细胞，这意味着在细胞核中每条染色体都只有一个拷贝。在减数分裂过程中，雌性果蝇会生成只包含一套染色体的卵子——卵子中的每条染色体有可能是来自母亲或父亲的单拷贝染色体，或是重组过程生成的父母双方染色体的混合物。在正常条件下雌果蝇的每一个后代都有25%的机会获得一条遗传自母系的染色体，25%的机会得到一条遗传自父系的染色体，50%的机会得到一条重组染色体。
  理论上，当生物体面对诸如寄生虫或病原体等带来的新威胁之时，可能会有利于生成具有更多重组染色体的后代。这些后代具有更多的等位基因新型组合（特异基因版本），可提高至少部分后代适应这些威胁的机会。
  北卡罗来纳州立大学生物科学助理教授Nadia Singh与她的同事、论文的合著作者、里德学院的Todd Schlenke，想知道果蝇是否进化出了这样的一种策略来应对细菌或寄生蜂感染。Singh和Schlenke将果蝇暴露于两种不同的病原菌及寄生蜂Leptopilina clavipes之下，寄生蜂把它们的卵产在果蝇幼虫体内，除非被果蝇的免疫系统杀死它可从里到外吞食果蝇。
  发表在《科学》（Science）的研究结果非常令人吃惊。在细菌或寄生蜂感染下存活下来的雌果蝇相比于对照组、未受感染的果蝇生成了更高比例的重组后代。存活的果蝇母亲使得它们的后代更加多样化。 Singh说：“我们认为这是一个传输信号失真（transmission distortion）的范例。在这种情况下，某一事物向这些雌果蝇传送了信号：要生成比通常更高比例的、具有重组染色体的后代。结果就是它们投下了赌注——从遗传学上讲就是生成了大量非常不同的后代，这意味着至少部分后代在未来面对来自这些细菌或寄生虫的威胁时在遗传上更适合于生存下来。”
  更有趣的是，研究发现当雌果蝇在幼虫阶段——在生成卵子及相关染色体重组之前，面对这种威胁时也可以传输这种信号。 Schlenke说：“发生在发育早期的应激可以影响在生命的后期影响宿主的生殖机器这真是非常有趣——我们还不知道这一感染信号是什么，及在整个变态过程中它的维持机制。我们没有理由认为这种对感染的生殖反应只是果蝇所独有。我们想知道其他的物种是否也这样做，这代表了父母影响后代潜在适应度的一种新方式。”
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