科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種感染蠑螈的真菌含有多個(gè)相同的“跳躍基因”副本。

跳躍基因，被稱為轉(zhuǎn)座子，可以“復(fù)制和粘貼”自己并影響生物體。

大多數(shù)生物的DNA中都有一些重復(fù)的部分，其中一些是跳躍基因，但這可能是有害的——存在防止或限制這種情況的機(jī)制。

然而，由?？巳卮髮W(xué)的一名研究人員發(fā)現(xiàn)，這些跳躍基因在一種叫做Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal)。

他們不僅在Bsal的基因組中發(fā)現(xiàn)了這些跳躍基因的不同版本，而且這個(gè)有問題的基因似乎復(fù)制了另一組基因，這些基因在嚴(yán)重影響受感染的火蜥蜴方面發(fā)揮了作用。

“Bsal和相關(guān)的真菌物種感染了全世界的兩棲動(dòng)物，并導(dǎo)致了90多次滅絕”。

“Bsal會(huì)感染蠑螈和蠑螈的皮膚，并導(dǎo)致嚴(yán)重的傷口。它出現(xiàn)在亞洲，那里的許多蠑螈和蠑螈都有一定的耐受性，但它已經(jīng)蔓延到歐洲，導(dǎo)致歐洲蠑螈數(shù)量下降。

“使用新的測(cè)序技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)與相關(guān)物種相比，Bsal經(jīng)歷了基因組擴(kuò)張——也就是說，它現(xiàn)在擁有更大的基因組，更多的基因和更多的‘跳躍基因’轉(zhuǎn)座子?！?/p>

這項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，跳躍基因轉(zhuǎn)座子復(fù)制和粘貼自己的能力對(duì)這種擴(kuò)張有重要貢獻(xiàn)。

文章一作Theresa Wacker解釋說:“如果你把一個(gè)生物體的基因組想象成一張藍(lán)圖，那么轉(zhuǎn)座子就像有許多相同的頁面。”

“有時(shí)，在復(fù)制和粘貼的過程中，書的其他部分也會(huì)被復(fù)制。”

這種由重復(fù)跳躍基因轉(zhuǎn)座子引起的復(fù)制和粘貼似乎也放大了一些破壞皮膚的基因。

擁有更多這種皮膚破壞基因可以讓真菌更快地破壞蠑螈的皮膚，使其更加致命。”

資深作者Rhys Farrer博士說，重復(fù)的DNA，包括跳躍基因，有時(shí)被稱為“垃圾”DNA。

“大多數(shù)生物都有一些跳躍基因轉(zhuǎn)座子，”他說。

“在人類中，它們通常只占基因組的不到1%，我們有控制機(jī)制來防止這一比例上升。

在Bsal基因中，重復(fù)跳躍基因約占基因組的19%。

“轉(zhuǎn)座子跳躍基因會(huì)干擾正常的基因功能，給生物體帶來問題，但對(duì)Bsal來說，好處似乎超過了這一點(diǎn)。”

該團(tuán)隊(duì)目前正在進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

Farrer博士說:“這種基因重復(fù)在自然界中可能比我們目前意識(shí)到的更普遍。

“如果就像看起來的那樣，它通過使病原體更具毒性而為病原體提供了進(jìn)化優(yōu)勢(shì)，目前尚不清楚為什么這種情況不那么常見?！?/p>

這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)為一種主要兩棲動(dòng)物疾病的進(jìn)化提供了新的線索，F(xiàn)arrer博士稱其為“范式轉(zhuǎn)變”，因?yàn)樗鼘⒅貜?fù)的基因組內(nèi)容視為其病理生物學(xué)背后的驅(qū)動(dòng)力。

該研究團(tuán)隊(duì)包括來自倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的科學(xué)家，這項(xiàng)研究由威康基金會(huì)資助。

文章標(biāo)題

Two-speed genome evolution drives pathogenicity in fungal pathogens of animals