科學家發(fā)現(xiàn)，一種感染蠑螈的真菌含有多個相同的“跳躍基因”副本。

跳躍基因，被稱為轉(zhuǎn)座子，可以“復制和粘貼”自己并影響生物體。

大多數(shù)生物的DNA中都有一些重復的部分，其中一些是跳躍基因，但這可能是有害的——存在防止或限制這種情況的機制。

然而，由埃克塞特大學的一名研究人員發(fā)現(xiàn)，這些跳躍基因在一種叫做Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal)。

他們不僅在Bsal的基因組中發(fā)現(xiàn)了這些跳躍基因的不同版本，而且這個有問題的基因似乎復制了另一組基因，這些基因在嚴重影響受感染的火蜥蜴方面發(fā)揮了作用。

“Bsal和相關(guān)的真菌物種感染了全世界的兩棲動物，并導致了90多次滅絕”。

“Bsal會感染蠑螈和蠑螈的皮膚，并導致嚴重的傷口。它出現(xiàn)在亞洲，那里的許多蠑螈和蠑螈都有一定的耐受性，但它已經(jīng)蔓延到歐洲，導致歐洲蠑螈數(shù)量下降。

“使用新的測序技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)與相關(guān)物種相比，Bsal經(jīng)歷了基因組擴張——也就是說，它現(xiàn)在擁有更大的基因組，更多的基因和更多的‘跳躍基因’轉(zhuǎn)座子。”

這項新研究發(fā)現(xiàn)，跳躍基因轉(zhuǎn)座子復制和粘貼自己的能力對這種擴張有重要貢獻。

文章一作Theresa Wacker解釋說:“如果你把一個生物體的基因組想象成一張藍圖，那么轉(zhuǎn)座子就像有許多相同的頁面?！?/p>

“有時，在復制和粘貼的過程中，書的其他部分也會被復制?！?/p>

這種由重復跳躍基因轉(zhuǎn)座子引起的復制和粘貼似乎也放大了一些破壞皮膚的基因。

擁有更多這種皮膚破壞基因可以讓真菌更快地破壞蠑螈的皮膚，使其更加致命?！?/p>

資深作者Rhys Farrer博士說，重復的DNA，包括跳躍基因，有時被稱為“垃圾”DNA。

“大多數(shù)生物都有一些跳躍基因轉(zhuǎn)座子，”他說。

“在人類中，它們通常只占基因組的不到1%，我們有控制機制來防止這一比例上升。

在Bsal基因中，重復跳躍基因約占基因組的19%。

“轉(zhuǎn)座子跳躍基因會干擾正常的基因功能，給生物體帶來問題，但對Bsal來說，好處似乎超過了這一點。”

該團隊目前正在進行進一步的研究。

Farrer博士說:“這種基因重復在自然界中可能比我們目前意識到的更普遍。

“如果就像看起來的那樣，它通過使病原體更具毒性而為病原體提供了進化優(yōu)勢，目前尚不清楚為什么這種情況不那么常見?！?/p>

這項研究的發(fā)現(xiàn)為一種主要兩棲動物疾病的進化提供了新的線索，F(xiàn)arrer博士稱其為“范式轉(zhuǎn)變”，因為它將重復的基因組內(nèi)容視為其病理生物學背后的驅(qū)動力。

該研究團隊包括來自倫敦帝國理工學院的科學家，這項研究由威康基金會資助。

文章標題

Two-speed genome evolution drives pathogenicity in fungal pathogens of animals