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家鸡视觉退化的原因被科学家发现

2016-04-13 浏览: 375 评论:0

摘要: 是什么原因导致家鸡视觉退化?日前,中国科学家发现了家鸡视觉退化的原因——大量与视觉相关的基因在家鸡驯化过程中受到强烈的正选择作用强化,促使这些基因在家鸡的视网膜中表达发生显著变化。该项研究成果近日发表在国际期刊《细胞研究》上。 据论文第一作者、中科院昆明动物...

是什么原因导致家鸡视觉退化?日前,中国科学家发现了家鸡视觉退化的原因——大量与视觉相关的基因在家鸡驯化过程中受到强烈的正选择作用强化,促使这些基因在家鸡的视网膜中表达发生显著变化。该项研究成果近日发表在国际期刊《细胞研究》上。

家鸡视觉退化的原因被科学家发现

据论文第一作者、中科院昆明动物研究所博士研究生王明山介绍,鸟类是视觉最敏锐的动物之一,这对于它们在自然界繁衍生息必不可少,比如家鸡的野生祖先——红原鸡就拥有很好的视力,而家鸡的眼睛却对光刺激的敏锐性显著变弱。学界普遍认为家鸡视力衰退是因为选择压力放松,即家鸡被驯养后人类为其提供食物和较为安全舒适的生活环境,其对视觉的依赖性减弱,进而视觉渐渐衰退。

中科院昆明动物研究所张亚平院士研究团队基于家鸡和红原鸡的群体基因组数据,结合家鸡和红原鸡的视网膜、大脑皮层、纹状体、视叶和小脑蚓部的转录组数据,研究揭示了家鸡视觉退化的遗传机制。

“研究中,我们意外发现了大量与视觉相关的基因在家鸡驯化过程中受到了达尔文正选择作用,而不是学界认为的选择压力放松。”王明山说。

为了进一步探讨家鸡驯化过程中视觉变弱的遗传机制,科学家对家鸡和红原鸡的脑组织和视网膜的转录组进行了比较分析,发现了大量视觉通路相关的基因表达在家鸡和红原鸡中发生变化,特别是名为“VIT”的基因在家鸡视网膜中表达显著下调。

为验证VIT基因在维持正常视觉功能中的作用,科学家基于大量表达数据,发现小鼠在不同视觉刺激下,VIT基因在其眼睛中的表达水平显著变化。继而在斑马鱼中抑制VIT基因表达,斑马鱼视网膜成像和视觉功能都显著受损,因此科学家验证了VIT基因在视觉上的重要性。

“我们推测,在驯化早期,视觉退化的鸡(红原鸡)容易被人类抓住和驯养,更易于后期的饲养管理,这些视力差的家鸡一代代繁衍,导致了家鸡整体视力的退化。需要补充的是,人们对家鸡视觉的选择是一种无意识的选择。”王明山说。

此项研究揭示了正选择而非选择压力放松促使家鸡视觉退化,正选择可能通过影响视网膜中基因的表达导致家鸡视觉退化。另外,该项成果也发现了一个新的视觉相关基因VIT,为视觉相关进化、疾病的研究提供了新的靶点。

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