穿山甲如何得到它的尺度一个基因正常的故事

发布日期：2019-01-11 浏览次数：130

每个人都喜欢动物的怪异。达尔文和拉马克考虑了长颈鹿长腿和颈部的优点，而几十年后，鲁迪亚德·基普林解释了豹子如何得到它的斑点。今天，基因组测序正在充实我们所认为的从长颈鹿到豹子的一些独特的动物适应性。适应性是遗传性状，增加了个体存活再生的可能性。一条斑马的条纹使它在运行时看不见，而fennec狐狸的巨大耳朵散发热量并听到遥远的掠食者是适应性的。本月基因组研究报告提供了关于穿山甲(又名鳞状食蚁兽)如何获得其鳞片的“正常故事”的基础。他们保护，但超越了显而易见的方式。根据基因组，穿山甲的盔甲取代了部分免疫反应。

濒危!大约6千万年前，八种现代的穿山甲物种开始偏离它们的共同祖先，这与大约1亿年前胎盘哺乳动物之前的食虫动物不同，当时毛茸茸的动物刚刚开始取代卫冕爬行动物的巨人。

四种现代穿山甲物种生活在亚洲，四种生活在非洲。国际自然及自然资源保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录认为它们“极度濒危”，它们也是进化上不同和全球濒危(EDGE)的哺乳动物和两栖动物名单。

穿山甲是最被贩运和偷猎的哺乳动物。它们是越南和中国美食的精致菜肴，它们的基础用于中医治疗癌症，各种皮肤病和血液循环不良。在非洲的民间传说中，一个被捕获的穿山甲被带到了酋长，观察了一段时间，然后牺牲了，并且对主人和他的高级妻子的用餐感到津津乐道。

农业和森林砍伐使穿山甲的栖息地逐渐缩小，动物很难被人工饲养。

穿上穿山甲

穿山甲的商标盔甲实际上是一层毛发(角蛋白)一起形成大而重叠的鳞片，覆盖除了柔软的腹部以外的所有鳞片。“穿山甲”来自马来语“pengguling”，用于卷起，这是他们感到受到威胁时所做的，保护他们柔软的中间和内部的器官。

这种动物没有牙齿，几乎没有颌骨，它尖尖的鼻子和强壮的舌头非常适合吸食蚂蚁和白蚁的食物。穿山甲生活在树木和地下。八种物种中的七种相当小，像猫一样，但巨型穿山甲Manis gigantean接近6英尺长。它位于常规食蚁兽留下的洞穴中，这些食蚁兽只是很远的亲戚。

穿山甲的视力很差，但嗅觉急剧。

假基因和收缩基因家族

因为穿山甲是唯一没有基因组测序的胎盘哺乳动物，马来西亚大学的Siew Woh Choo及其同事为两位女性做过准备。一种是Manis javanica的马来亚穿山甲，听起来像星巴克饮料，另一种是中国穿山甲M. pentadactyla。马来亚的基因组是23,446个基因，中国的基因组是20,298个基因组。

进化遗传学家探测基因组的阳性和阴性自然选择的迹象。从个体到个体的DNA序列变化不大的基因表明阳性选择，因为无论序列是什么，编码的蛋白质都在起作用：一个不管它的情况。相比之下，一个不再具有功能的基因可以充满突变，在个体之间变化很大 - 如果它的蛋白质没有用或者甚至没有产生，那么基础DNA序列是什么并不重要。(请注意纽约时报和其他媒体：避免“进化”。由突变和自然选择驱动的变化不是一种欲望或选择。它恰好发生。长颈鹿不渴望到达树梢并相应地改变它们的DNA 。)

从它们不再起作用的祖先序列中分离出如此大的序列的基因称为假基因。它们可能来自基因复制 - 有一个额外的拷贝允许一个基因在伙伴积累突变时继续运作。通过这种方式，基因组变得含有假基因，即过去功能对应物的幽灵和回声。研究最多的假基因位于人类基因组的β珠蛋白簇中。

几种穿山甲基因已被“假化”为“功能丧失” - 不需要的东西会累积毛刺。在那些被停用的基因中存在一个基因正常的故事：

一种叫做ENAM的基因，它编码最大的牙釉质蛋白，充满了过早的终止密码子，重复和缺失。同上釉质蛋白成釉蛋白和牙釉蛋白的基因。其他无牙生物，包括须鲸，鸟类和海龟，也会在这些基因中发生突变。

几个视觉基因已经变异为沉默。

干扰素ε基因如此改变，以至于它既不适用于穿山甲物种，也不适用于非洲同类物种。然而，它在71种其他胎盘哺乳动物中完全发挥作用，它提供了抵御皮肤感染的“第一道防线”。还有其他几种干扰素基因，它们可以治疗感染，炎症和皮肤愈合。马来亚穿山甲有三种，中国穿山甲有两种，其他哺乳动物有十种。使用它或失去它。

穿山甲基因组具有较少的热休克基因，可能解释了它们对压力的敏感性以及它们在动物园中的糟糕命运。

扩大基因家族

与其他胎盘哺乳动物相比，在穿山甲基因组中具有更多成员的基因家族的观察提供了进化的互补正面观点。这些包括编码的基因：

蛋白质构建细胞骨架，形成细胞间连接，促进神经系统功能和信号转导 - 形成水垢所需的特征

组织蛋白酶和septins，抑制细菌感染

气味受体基因是穿山甲的优异嗅觉的基础。

因此穿山甲基因组中的线索 - 基因家族已经收缩并且扩张 - 强烈表明盔甲已经取代了部分免疫反应。紧密结合的坚韧鳞片不仅可以阻止捕食者，还可以防止动物受到感染。