跳跃的基因 将胡椒飞蛾带到黑暗面

利物浦大学的研究人员已经发现了基因突变，并发现了这种基因突变，这种基因突变导致了胡椒蛾的黑色形态，这种形态在英国的工业革命中迅速传播开来。新的研究结果解决了这个标志性教科书中通过自然选择进化的一个重要缺失的难题。胡椒蛾的典型形状有浅色翅膀。

然而，在工业革命期间，黑暗形式通过与城市树木上的烟灰树皮混合并避免捕食来取代较轻的形式。科学家在“ 自然”杂志上发表的一篇新论文中发现，“跳跃基因”突变是造成这种黑暗变异的原因。使用统计建模，这种变异已经独立于1819年左右，这与历史记录一致。

跳跃基因，更正式地称为转座因子(TEs)，是可移动的DNA片段，可以改变它们在基因组中的位置并改变其他基因的表达。利用精细尺度连锁和关联作图与下一代DNA测序相结合，研究小组确定插入蛾皮层基因的大转座因子是造成颜色变化的原因。

来自大学综合生物学研究所的Ilik Saccheri博士领导了这项研究，他说：“这一发现填补了胡椒蛾故事的根本空白。这个着名的突变体由转座因子引起的事实有望吸引更多人的兴趣。移动DNA对健康的影响和新型表型的产生。“

1848年，第一次记录的黑胡椒蛾是来自英格兰北部的曼彻斯特。然而，多年前它可能在蛾种群中以非常低的频率未被发现。为了独立估计突变发生的时间，研究小组使用基于模拟的统计“时间机器”来推断出到转座因子侧翼DNA序列中观察到的变异模式所需的世代数。

参与这项研究的帕斯卡尔坎帕涅博士说：“我们对1819年的最佳估计表明，突变事件发生在工业革命期间，它需要大约30年的时间才能变得普遍，才能引起注意。”共同作者Arjen van't Hof博士补充说：“这些发现为进一步发展胡椒蛾工业黑化作为教授进化生物学和适应的遗传基础的工具提供了机会。”

来自剑桥大学和谢菲尔德大学的研究人员在同一期刊中发表了一篇平行论文，揭示了相同的皮质基因也使热带蝴蝶能够模仿彼此明亮而多彩的图案。

Saccheri博士评论说：“这是非常出乎意料的，因为蝴蝶和蛾的多态性与眼睛看起来非常不同，而且物种间隔超过1亿年。这表明皮层基因是产生模式多样性的核心。鳞翅目，更普遍的是，适应性进化通常依赖于保守的发育开关工具包。“该研究“英国胡椒蛾的工业黑化突变是一种转座因子”由自然环境研究委员会(NERC)资助，发表于2016年6月2日的“ 自然”杂志上。