Science：DNA相片重复和倒位导致雌性鼹鼠同时产生功能性的卵巢和睾丸组织

蚯蚓的生活生存环境极端严酷。作为深入地洞的哺乳食肉动物，它们的前爪多了一根手指，肌肉引人注意凶猛。来得重要的是，雌官能蚯蚓在保留受孕的同时，也具有双官能性状。作为哺乳食肉动物的迥然有所不同特质，雌官能蚯蚓有两条X染色体，但同时退化成功能官能的腹腔和阴囊该组织。在雌官能蚯蚓中的，这种两种该组织类型都结合在一种称为卵睾体（ovotestis）的器官中的，这是这种哺乳食肉动物的一种独一无二的特质。

雌官能蚯蚓血液中的含有大量的阴囊酮

雌官能蚯蚓的阴囊该组织不激发胚胎，但才会激发大量的官能激素阴囊酮，也就是问道雌官能蚯蚓的阴囊酮含量与雄官能蚯蚓相似。据推测，这种天然的“兴奋剂”使得雌官能蚯蚓具有侵略官能和兴旺的肌肉，这对于它们在需地洞和争夺资源的地下生活来问道是一种劣势。

如今，在一项在此之后研究成果中的，来自瑞典多家研究成果机构的研究成果医护人员报告了引致蚯蚓这种特质官能官能退化的遗传属官能。根据这项研究成果，主要是等位测序构件的变异引致了对等位基因活官能的高度集中牵涉到改变。除了引致阴囊退化的遗传程序外，这种变异还才会诱导引致雌官能蚯蚓体内雄官能激素分泌的酶。无关研究成果结果发表在2020年10月9日的Science期刊上，研究成果标题为“The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality”。研究成果通讯创作者为霍夫曼-洛伦兹大分子遗传学研究成果所的Stefan Mundlos副教授和Darío G. Lupiáñez指导副教授。研究成果第一创作者为霍夫曼-洛伦兹大分子遗传学研究成果所的Francisca M. Real。

演化出的等位测序功能

Mundlos问道，“自欧文以来，人们普遍认为，简而言之的有所不同外形是等位基因包含逐渐变异的结果，这些变异可传递给后代。但是，DNA的变异及其在简而言之外形上的表现是如何具体关联的，我们又如何才能找到这样的变异呢？”

为了阐释这个问题，这些研究成果医护人员首次对伊比利亚蚯蚓（Talpa occidentalis）的等位测序展开了完全PCR。此外，他们还研究成果了细胞中的等位测序的一维构件。在细胞核中的，等位基因及其无关的高度集中碱基包含了相对孤立的依赖性构件域（regulatory domain），这些依赖性构件域由大量的有所不同DNA片段彼此间经常牵涉到化学键的区域组合成。

Mundlos问道，“我们推测，在蚯蚓中的，不仅等位基因本身牵涉到了变异，特别是在是属于这些等位基因的依赖性区域牵涉到了变异。”

这些研究成果医护人员问道，在蚯蚓的演化出现实生活中的，不仅DNA中的的单个脱氧核糖核酸才会牵涉到变异，而且等位测序的较大片段也才会牵涉到转移。如果DNA的片段从一个一段距离移动到另一个一段距离，就才会成现全在此之后或再一组装的依赖性构件域，从而诱导在此之后等位基因并增强或向西移动它们的表达。

阴囊退化程序

Lupiáñez问道，“哺乳食肉动物的官能退化是比较简单的，尽管我们对这一现实生活是如何牵涉到的有了比较好的想法。在某个一段时间点上，官能退化通常朝着一个侧向或另一个侧向（雄官能或雌官能）发展。我们想知道演化出是如何平衡这一系列的退化意外事件，从而使得我们在蚯蚓口中检视到的双官能特质成为有可能。”

事实上，当将蚯蚓等位测序与其他食肉动物和人类的等位测序展开比较时，这些研究成果医护人员找到在一个已知参与阴囊退化的区域中的不存在一个倒位（inversion）；还有倒置的等位测序片段。倒位才会引致额外的DNA片段包含在等位基因FGF9的依赖性构件域中的，从而再一调整对这个等位基因的高度集中和平衡。研究成果第一创作者、霍夫曼-洛伦兹大分子遗传学研究成果所的Francisca Martinez Real指导副教授解释道，“这种变异除了与雌官能蚯蚓体内的腹腔该组织退化有关外，还与阴囊该组织的退化有关。”

这些研究成果医护人员还找到了一个都由雄激素激发的等位测序区域；还有来得具体地问道，雄激素激发等位基因CYP17A1；还有牵涉到三倍单调（triplication）。Real问道，“三倍单调给这个等位基因附加了额外的依赖性碱基；还有这再度引致雌官能蚯蚓卵睾体中的雄激素的生产量增加，特别是在是来得多的阴囊酮。”

野生蚯蚓和转等位基因肠道

领地官能很强的蚯蚓不会在科学研究室中的饲养，这对这些研究成果医护人员的研究成果工作带来了极大的考验。Lupianez问道，“我们需对野生蚯蚓展开所有的研究成果。”他和Real小花了几个月的一段时间在葡萄牙南部收集他们用于开展科学研究的样本。“然而，这个缺点也成为了我们的这项研究成果的一个劣势。我们的研究成果成果不仅仅限于科学研究食肉动物，还扩展了我们对野生食肉动物的认识。”

这些研究成果医护人员通过构建一种各种类型在蚯蚓中的检视到的等位测序变异的肠道框架，猜测了这两种等位测序变异实际上是引致雌官能蚯蚓的这种特殊官能退化的原因。在这些转等位基因肠道中的，雌官能肠道的雄激素水平与正常雄官能肠道一样颇高。它们也明显比未牵涉到等位基因修饰的同种食肉动物来得凶猛。

演化出为了让遗传工具箱

对于蚯蚓来问道，官能别彼此间并没有那么明确的界限，相反，雌官能蚯蚓在迥然有所不同的雌官能性状和迥然有所不同的雄官能性状彼此间移动，也就是问道，它们是双官能的。

Lupiáñez问道，“我们的找到是一个比较好的例子，问道明等位测序的一维构件对演化出是多么重要。自然现象为了让现有的退化等位基因工具箱，只是对它们展开重排，以创造成诸如双官能之类的特质。在这个现实生活中的，其他器官系统和退化不才会致使。”

Mundlos问道，“从历史上看，双官能（intersexuality）这个词语造成了比较大的争议。过去和现在都有一种倾向，就是将双官能性状定官能为病理状况。我们的研究成果强调了官能退化的简单化，以及这一现实生活如何引致各种各样的中的间表现，这些表现是自然性状的呈现。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1.Francisca M. Real et al. The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality. Science， 2020， doi：10.1126/science.aaz2582.

2.Duplications and inversions of DNA segments lead to the masculinization of female moles

https：//phys.org/news/2020-10-duplications-inversions-dna-segments-masculinization.html