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科学家发现了使苍蝇成为冠军飞行者的潜在遗传学

人工智能 2021-03-19 15:05:22

由于许多影响机翼形状,肌肉功能和神经系统发育的基因之间的复杂相互作用,以及发育过程中基因表达的调控,果蝇已经发展出了出色的飞行技巧。Adam Spierer和David Rand与布朗大学的同事合作确定了这些相互作用,他们于3月18日在《PLOS Genetics》杂志上报告了这些相互作用。

就像它们的名字一样,苍蝇是杰出的飞行者,他们依靠飞行来完成诸如求偶,寻找食物和散布到新地区等重要任务。但是,尽管这种能力很重要,但科学家对飞行性能的遗传学知之甚少。在这项新研究中,Spierer,Rand及其同事进行了一项遗传分析,称为全基因组关联研究,以鉴定与飞行相关的基因。他们使用197种遗传上不同的果蝇系,测试了果蝇从突然掉落中退出的能力。然后,他们使用多种计算方法,将果蝇的表现与不同的基因和遗传变异以及基因-基因和蛋白质-蛋白质相互作用网络联系起来。

研究人员发现,与飞行性能有关的许多基因和遗传变异被映射到果蝇基因组区域,这些区域决定机翼的形状,肌肉和神经系统功能,并调节其他基因的开启或关闭。他们还确定了一个称为扒手23(ppk23)的基因,该基因充当调节这些基因相互作用的中心枢纽。扒手家族基因参与了本体感受(一种感知人体在太空中的运动方式)以及检测信息素和其他化学信号的过程。

影响果蝇飞行性能的遗传变异的“快照”可能对研究其他昆虫的飞行有影响。此外,研究人员证明了使用多种方法来揭示诸如飞行等性状的复杂遗传相互作用的好处,这些性状涉及许多不同的基因。

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