浙江大学PNAS解析甲基化与物种形成

来源：生物通   发布者：张荐辕   日期：2016-02-22  

p53是细胞中最重要的肿瘤抑制子之一，以控制细胞命运和维持基因组稳定性著称，在细胞周期调控、DNA修复和细胞凋亡等过程中发挥着关键作用。其实p53也在生物的适应性进化中扮演了重要的角色。 浙江大学、Haifa大学等单位的研究团队最近揭示了同域物种形成中的p53适应性甲基化调控。同域物种形成理论认为，同一区域的种群可以进化出生殖隔离的新物种。这项研究发表在前不久的美国国家科学院院刊PNAS杂志上，文章通讯作者是浙江大学医学院的杜继曾教授、陈学群教授和Haifa大学的Eviatar Nevo。 多年以来，人们普遍接受的物种形成理论是异域物种形。这种理论认为物种形成是因为地理屏障（例如山脉）将种群成员分隔，使其开始独立进化。研究人员对两种毗邻而居的盲鼹形鼠（Spalax galili）进行研究，它们被认为是同域物种形成的结果。 研究显示，这两种盲鼹形鼠之间存在p53及其靶基因的差异性表达。而p53的差异性表达是其启动子甲基化造成的，启动子的甲基化差异影响了一些转录因子的结合。进一步研究表明，S. galili的这种p53差异性表达，有选择地改变了适应性的细胞周期阻滞。这项研究为S. galili的同域物种形成提供了支持，展示了表观遗传学修饰在适应性进化中的重要性。 自达尔文的《物种起源》以来生物学家们就一直在争论，没有地理隔离还能不能从共同祖先进化出不同的物种。罗彻斯特大学的科学家们发现的一个新物种，成为了同域物种形成理论的宝贵证据。这种社会性寄生的蚂蚁发现于圣保罗州立大学校园里的桉树中，会在宿主蚂蚁群体中产下有性后代，并让宿主代为养育。研究表明，寄生蚂蚁是从宿主蚂蚁中分支出来的。（更多详细信息参见：Cell子刊：新物种挑战经典进化理论） 我们知道，蝉和细胞里的两种细菌共生。这种昆虫只食用植物的汁液，它需要这些细菌为自己提供生存所需的营养。同时，这两种细菌也能舒舒服服地在蝉体内生活。这个共生圈子里每个成员的存活都彼此依赖。Montana大学研究团队发现，有些蝉实际上拥有三个共生体，而第三个共生体来自于同域物种形成。研究显示，细菌Hodgkinia分成了两个代谢相互依赖的新种。两种Hodgkinia的基因组能够完美互补，在功能上合二为一。（更多详细信息参见：Cell惊人发现：合二为一的基因组） 如果时光倒流，地球上的生物是否还会按照同样的路径进化呢？这是生物学领域一个老生常谈的问题，现在小小的竹节虫为我们提供了答案。加州许多地方的山坡上，竹节虫分为两种生态型。一种体型比较宽，生活在阔叶植物上；另一种体型比较窄，生活在一种窄叶植物上。研究人员测序了不同区域不同生态型的竹节虫，评估了那些与宿主适应性有关的基因差异。他们发现，虽然不同竹节虫能在特定环境下演化出相似的外形，但塑造这种外形的DNA改变并不相同。

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