人都說長六個指頭的人比較聰明,,那么如果是狗又會怎樣呢,?大多數(shù)狗都有五個趾,但是大白熊犬則有六個,。據(jù)一項的新的研究說,,造成這種差異的原因是一種與這種犬的足部發(fā)育有關(guān)的基因丟失了51個堿基,。這種任性的DNA構(gòu)成了一種多次重復(fù)三個堿基的模式,。這種所謂的前后重復(fù)模式的得與失或許能有助于解釋為什么犬類進化的如此之快。研究人員將這些發(fā)現(xiàn)公布在本周的Proceedings of the National Academy of Sciences的網(wǎng)絡(luò)版上,。
世界上有100多個犬品種,,它們大多數(shù)都只有1000多年的歷史。盡管外貌和行為各部相同,,但它們都屬于同一個種類,。研究人員推測這些差異源于突變。但是現(xiàn)代的犬變化的速度比突變積累引起變化要快的多,。
德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)療中心的Harold Garner和John Fondon Ⅲ決定對重復(fù)序列進行研究,。重復(fù)序列變化的頻率比突變快的原因是它們源自一種sequencing stutter:復(fù)制DNA重復(fù)區(qū)域的酶常常會“迷途”,因此有時會使新的拷貝丟失了一些重復(fù)片斷或增加一個或兩個重復(fù)片斷。
研究人員對92個犬品種的17個相對應(yīng)的發(fā)育基因中的重復(fù)區(qū)域進行了測序,。他們還用激光掃描儀測量了頭骨并對這些差異與重復(fù)數(shù)量變化的關(guān)系進行分析,。幾種模式出現(xiàn)了!足趾數(shù)目受一種叫做Alx-4的基因的控制,。鼻子的長度與另一種基因——Runx-2中的重復(fù)序列數(shù)目很好地吻合:具有像牧羊犬一樣的鼻子的品種多了一種特殊的重復(fù)片斷,,而那些具有像哈巴狗一樣的臉的品種則多了另一個不同的重復(fù)。當研究人員將布爹利狗的DNA進行比較時,,發(fā)現(xiàn)這些小獵犬比它們在二十世紀五十年代時多了一個重復(fù)單元,,這或許能解釋為什么鼻子變長了。但是,,這種重復(fù)數(shù)目的變化在狼群中卻沒有造成這樣大的影響,。
人類通過有選擇的培育一些特征而不考慮犬類在嚴酷的自然環(huán)境中生存的需求,因此會歪斜了它們的進化歷程,。盡管如此,,這些發(fā)現(xiàn)仍然具有重要意義。研究表明通常被認為是垃圾DNA的重復(fù)序列是進化的一種新穎機制,。