High-magnification view of a budding yeast. (A) Projection image showing numerous superimposed organelles. (Bâ?"C) Computer-generated sections through the yeast reveal numerous organelles after tomographic reconstruction; the most dense (bright white circles) are filled with lipid. (Image courtesy of Advanced Light Source / Lawrence Berkeley National Laboratory)
通過在實驗室里促進一個酵母群落的快速,、小范圍的進化,研究人員了解到了隱含在新物種變化下的可能的遺傳變化事件,。文章將在Current Biology 3月7日出版。
達爾文進化論的一個基本的原則就是新物種的由舊物種產(chǎn)生,。生物學(xué)家通過定義物種的基礎(chǔ)是看個體交配并產(chǎn)生有生育能力的后代:如果兩個生物體能夠完成這個使命,那么它們舊屬于同一個物種,;如果不能,,它們就屬于不同的物種。理論上,,一個物種能夠在遺傳隔離產(chǎn)生時分化成兩個物種,。那么,在一個位于同一個生境中可能出現(xiàn)這種生殖隔離的的群落中會出現(xiàn)什么類型的遺傳隔離呢,?
來自哈佛大學(xué)的Jun-YI Leu和Andrew Murray在實驗室中重現(xiàn)了進化著的啤酒酵母群落在物種形成初期階段可能發(fā)生的事件,。研究人員使用了一種單一的酵母株并將其進行遺傳改造從而創(chuàng)造一種進化的群落(這個群落面臨特定的選擇壓力)和沒有選擇壓力的一個對照群落。
實驗開始時,,進化群落中的一個酵母細胞與對照群體或進化群落中的細胞交配的可能性是等同的,。為了改變細胞的偏愛的伴侶,研究人員混合了兩個群落,,并使它們交配,,然后使用經(jīng)加工的基因創(chuàng)造出一種選擇壓,這種壓力使得由進化群落的兩個細胞交配產(chǎn)生的后代存活,,而使由分別來自進化群落和對照群落的兩個細胞的后代死亡,。通過重復(fù)這種選擇過程36代,研究人員創(chuàng)造出了與其他進化細胞交配可能性高五倍的進化群落(與對照群落相比),。
對這個進化的較為高級的群落的分析表明這種變化是幾種不同突變的結(jié)果,,并且這些突變的一個重要的后果就是改變了細胞交配的速度。時間或者交配機制的輕微的遺傳差異都可能代表了相近群落間交配的屏障,,因此也促進了遺傳隔離,,從而導(dǎo)致新物種的形成。這項研究對進化的一個基礎(chǔ)特征有了新的了解,,并且為以后人們更加深入地了解使一個物種成為兩個不同物種的遺傳變化奠定了基礎(chǔ),。
原始出處:
Leu et al.: "Experimental Evolution of Mating Discrimination in Budding Yeast." Publishing in Current Biology 16, 280-286, February 7, 2006, DOI 10.1016/j.cub.2005.12.028
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