古老的调节基因元件是蝴蝶翼翅图案演变的基础

古老的调节基因元件是蝴蝶翼翅图案演变的基础（资料图）
（神秘的地球uux.cn）据EurekAlert!：根据一项新的研究，古老且高度保守的调蝶翼多功能基因调控元件在产生点缀蝴蝶翅膀的各种图案花纹中发挥着关键作用。表型性状的节基件蝴基础演化通常是通过控制基因表达的基因组非编码区域的序列趋异而发生的。然而，因元很少有研究对快速演化性状背后的翅图调控系统史进行过描述。
在被称为顺式调控元件(CREs)的案演位点上与DNA结合的转录因子可以开启或关闭基因表达，它们也能影响基因表达的古老位置、时间和程度。调蝶翼在演化的节基件蝴基础时间尺度上，CREs的因元变化可能会改变邻近基因的表达，从而调节某生物的翅图表型。蝴蝶的案演翅膀图案为评估这些演变背后的发育和基因调控提供了一个良好的模型，因为若干关键主宰基因（如WntA）表达的古老轻微变化就会影响其它几个基因的表达，后者可直接导致数千个密切相关物种的调蝶翼翼翅色彩和图案的变异。
通过对5种蛱蝶科蝴蝶的节基件蝴基础46个CREs进行比较序列分析、ATAC-seq和CRISPR敲除, Anyi Mazo-Vargas和同事发现，这一基因调控规划的主要方面是由一个古老且高度保守的非编码DNA序列阵列决定的。他们证明，尽管蛱蝶科中的某些蝶种与其它蝶种有着十分不同的翅翼图案，但它们与那些表现出保守蛱蝶基因调控规划的蝶种都具有相同的调节元件。
Marianne Espeland和Lars Podsiadlowski在一篇相关的《视角》中写道:“Mazo-Vargas等人证明，尽管围绕着某个基因的调控环境可能在很长一段时间内是稳定的，但CREs的失去或获得可能会突然导致演变发生。操纵CREs和观察表型变化的方法为研究发育生物学中的其它基因调控问题（例如与理解无脊椎动物体形有关的问题）提供了可能。”