摘要: 是什么原因?qū)е录译u視覺退化？日前，中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了家雞視覺退化的原因——大量與視覺相關(guān)的基因在家雞馴化過程中受到強(qiáng)烈的正選擇作用強(qiáng)化，促使這些基因在家雞的視網(wǎng)膜中表達(dá)發(fā)生顯著變化。該項(xiàng)研究成果近日發(fā)表在國際期刊《細(xì)胞研究》上。 據(jù)論文第一作者、中科院昆明動(dòng)物...
是什么原因?qū)е录译u視覺退化？日前，中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了家雞視覺退化的原因——大量與視覺相關(guān)的基因在家雞馴化過程中受到強(qiáng)烈的正選擇作用強(qiáng)化，促使這些基因在家雞的視網(wǎng)膜中表達(dá)發(fā)生顯著變化。該項(xiàng)研究成果近日發(fā)表在國際期刊《細(xì)胞研究》上。
據(jù)論文第一作者、中科院昆明動(dòng)物研究所博士研究生王明山介紹，鳥類是視覺最敏銳的動(dòng)物之一，這對(duì)于它們?cè)谧匀唤绶毖苌⒈夭豢缮?，比如家雞的野生祖先——紅原雞就擁有很好的視力，而家雞的眼睛卻對(duì)光刺激的敏銳性顯著變?nèi)?。學(xué)界普遍認(rèn)為家雞視力衰退是因?yàn)檫x擇壓力放松，即家雞被馴養(yǎng)后人類為其提供食物和較為安全舒適的生活環(huán)境，其對(duì)視覺的依賴性減弱，進(jìn)而視覺漸漸衰退。
中科院昆明動(dòng)物研究所張亞平院士研究團(tuán)隊(duì)基于家雞和紅原雞的群體基因組數(shù)據(jù)，結(jié)合家雞和紅原雞的視網(wǎng)膜、大腦皮層、紋狀體、視葉和小腦蚓部的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，研究揭示了家雞視覺退化的遺傳機(jī)制。
“研究中，我們意外發(fā)現(xiàn)了大量與視覺相關(guān)的基因在家雞馴化過程中受到了達(dá)爾文正選擇作用，而不是學(xué)界認(rèn)為的選擇壓力放松。”王明山說。
為了進(jìn)一步探討家雞馴化過程中視覺變?nèi)醯倪z傳機(jī)制，科學(xué)家對(duì)家雞和紅原雞的腦組織和視網(wǎng)膜的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)了大量視覺通路相關(guān)的基因表達(dá)在家雞和紅原雞中發(fā)生變化，特別是名為“VIT”的基因在家雞視網(wǎng)膜中表達(dá)顯著下調(diào)。
為驗(yàn)證VIT基因在維持正常視覺功能中的作用，科學(xué)家基于大量表達(dá)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)小鼠在不同視覺刺激下，VIT基因在其眼睛中的表達(dá)水平顯著變化。繼而在斑馬魚中抑制VIT基因表達(dá)，斑馬魚視網(wǎng)膜成像和視覺功能都顯著受損，因此科學(xué)家驗(yàn)證了VIT基因在視覺上的重要性。
“我們推測(cè)，在馴化早期，視覺退化的雞（紅原雞）容易被人類抓住和馴養(yǎng)，更易于后期的飼養(yǎng)管理，這些視力差的家雞一代代繁衍，導(dǎo)致了家雞整體視力的退化。需要補(bǔ)充的是，人們對(duì)家雞視覺的選擇是一種無意識(shí)的選擇?！蓖趺魃秸f。
此項(xiàng)研究揭示了正選擇而非選擇壓力放松促使家雞視覺退化，正選擇可能通過影響視網(wǎng)膜中基因的表達(dá)導(dǎo)致家雞視覺退化。另外，該項(xiàng)成果也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的視覺相關(guān)基因VIT，為視覺相關(guān)進(jìn)化、疾病的研究提供了新的靶點(diǎn)。
