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单个基因决定苍蝇是否具有良好的视觉感或良好的嗅觉

视觉和嗅觉器官大小的权衡是动物进化的共同特征,但潜在的遗传和发育机制尚不清楚。8月22日发表在“发育细胞”杂志上的一项研究表明,影响果蝇感觉器官发育时间的单个DNA变异可以解释眼睛和触角之间的大小权衡,可能为行为改变和适应提供快速途径。

由于受影响的基因(无眼/ Pax6)在无脊椎动物和脊椎动物(包括人类)中是保守的,因此该发现可代表整个动物界的感觉器官大小权衡的一般机制。

动物依赖的感官通过进化形成,以更好地驾驭和利用环境。因此,即使是生活在不同生态位的密切相关的物种,其感官结构的大小和形状也会发生变化。在诸如果蝇的节肢动物中,大多数嗅觉器官所在的眼睛大小和触角之间的权衡是普遍存在的。

“我们证明的是,控制这些感觉器官如何发展的保守机制的微妙变化会产生影响,”高级研究作者,Cerveau et de laMoelleépinière(ICM)的Bassem Hassan说。“这更广泛地意味着,如果不了解将前者转化为后者的发展过程,就无法完全理解遗传变异和形态变异如何相互关联。”

为了研究潜在的机制,Hassan和第一作者Cerveau et de laMoelleépinière(ICM)的Ariane Ramaekers将不同果蝇品种和物种的比较分析与发育,分子和基因组编辑方法相结合。具体而言,作者专注于一种称为眼 - 触角成像盘(EAD)的结构,其由眼球和非眼球组成,并且在果蝇发育期间产生所有外部头部感觉器官。

Hassan和Ramaekers发现,果蝇(Drosophila pseudoobscura)(D。pse。)与黑腹果蝇(D. mel。)相比,眼球的比例相应增大,相当于组成昆虫的小型小单位数量增加了35%。复眼。类似地,眼睛在D.mel中成比例地变大。称为Canton-S的菌株与D. mel相比。菌株Hikone-AS,相当于ommatidia数量增加12.5%。

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