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老鼠也是美国人!基因组研究揭示了啮齿动物如何征服美国

时间:2020-03-13 11:10:30 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

只老鼠也是美国人!基因组研究揭示了啮齿动物是如何征服

大数据摘要

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资料来源:nature

编译:lin


纽约不仅是人类聚居地,也是老鼠的天堂。在大街小巷,总能看到他们灵动的身影据报道,纽约市大约有200万只老鼠


他们吃比萨饼、热狗,甚至沙拉,几乎住在五个区的每个角落,从地铁隧道到操场的沙坑。与行为、饮食和流动性相关的基因变异可能对城市老鼠有所帮助。如果它们不能适应,纽约的老鼠将很难占据一席之地。


现在,它们的基因组为老鼠征服纽约等城市的能力提供了线索。据估计,纽约大约有200万只老鼠在今年2月发表在bioRxiv上的一项研究中,遗传学家发现了几十种与饮食、行为和锻炼有关的基因,这可能有助于纽约老鼠变得更强壮。


Arbel Harpak,该市哥伦比亚大学的人口遗传学家说:“作为一名进化生物学家和纽约人,我不禁对老鼠适应城市环境的方式感到惊讶“他与纽约州阿蒙福德姆大学的进化生物学家杰森·孟什-南和加州旧金山州立大学的普勒尼·彭宁斯共同领导了这项研究。


在寻找纽约小鼠的进化目标之前,一件非常重要的事情就是抓住它们穆辛南的研究团队专门研究城市进化和生态。2014年至2015年间,他们用熏肉、花生酱和燕麦的混合物作为诱饵,从整个城市收集了近400只褐家鼠。


然后,研究人员对29只小鼠(全部来自曼哈顿)的整个基因组进行测序,并将其与之前从中国东北农村地区(假定为棕色小鼠的祖先家园)捕获的小鼠基因组进行比较


遗传变异


然后,Harpak的研究小组发现了含有变异的基因群区域,这可能对纽约市的小鼠非常有益,因此它们将很快在当地小鼠群中推广这种进化过程(也称为选择性消除)也发生在人类身上,例如,基因突变的传播使一些人在成年后能够直接消化牛奶。


基因扫描显示了几十个基因的列表,这些基因包含从小鼠群体中选择性去除的标记这包括一些与饮食、行为和活动相关的基因,这可能反映了大纽约老鼠生活中的挑战和快乐。尽管人们试图推测CYP2D1,一种研究人员认为对植物化合物解毒很重要的基因,可能有助于城市老鼠享用甘蓝沙拉,但科学家仍无法确定这些基因组特征如何影响动物的生物本性。



harpak使用研究团队获得的基因列表作为未来研究的起点。例如,对小鼠的转基因实验可以解释与新神经元生长相关的基因变化是否改变了大鼠的行为,或者研究小组确定的与碳水化合物和碳水化合物代谢相关的其他基因是否可能影响小鼠的饮食习惯。


哥伦比亚进化遗传学家和神经科学家安德列·斯本德斯基认为,研究人员发现某些基因与大脑的运行路径有关,这令人鼓舞研究人员假设动物可以通过改变神经回路来适应新的环境,但是本德斯基相信没有人证明这一点。


改变时间和地点


哈帕克说,他和他的同事希望通过观察19世纪纽约小鼠的DNA来确定选择性清除发生的时间他们计划捕捉来自其他城市的老鼠,看看它们的基因组是否像纽约的老鼠一样进化。

根据最近的一项实验,马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的进化生物学家霍普·霍克斯特拉预测,来自其他城市的老鼠在遗传适应性方面至少会有一些差异。大约一个月前,霍克斯特拉试图在他的地下室抓一只老鼠专门研究野生啮齿动物遗传学的生物学家说:“我当时认为,这只老鼠选错了房子。”我已经抓老鼠25年了。“


有趣的是,生物学家没能抓住它。几个星期后,她打电话给灭鼠专家,被告知她用了错误的诱饵诱捕了一只剑桥老鼠,这只老鼠更喜欢吃邓金甜甜圈和Slim Jims(干香肠零食),而不是她正在使用的花生酱。


灭鼠剂封住了霍克斯特拉的老鼠洞,让它进入地下室,他现在正在收集剑桥的老鼠进行DNA分析“当论文发表时,显然存在分歧当地灭鼠专家都知道他们的区别。”霍克斯特拉说


相关报告:

https://www.nature.com/articles/d41586-020-00501-x

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