偶然に捕まった偶然:シス調節進化とドロソフィラの色素パターンの起源

科学分野:

• 発達生物学 発達生物学とは
• 進化遺伝学の進化遺伝学について
• 分子進化は分子進化である.

背景:

• 形態学的特徴の進化は,しばしば,発達中の遺伝子調節の変化を含みます.
• これらの進化的変化を駆動する正確な分子機構は,ほとんど未知のままである.
• これらのメカニズムを理解することは,生命体の多様性を説明する鍵です.

研究 の 目的:

• ドロソフィラ・バイアミペス (Drosophila biarmipes) の男性特有の翼の色素斑の進化的獲得の背後にある分子メカニズムを特定する.
• 形態学的特徴の進化におけるシス調節要素の役割を調査する.
• 進化的新奇性に対する保護された規制的景観の貢献を調査する.

主な方法:

• シス調節要素の比較ゲノミクス分析.
• 転写因子結合部位を特定するための分子解析.
• ドロソフィラ種の発達と遺伝子解析.

主要な成果:

• ドロソフィラ・ビアミペスの雄性特異の翼斑の進化は,黄色の遺伝子の祖先のシス調節要素の改変と関連しています.
• このシス調節要素は,Engrailedを含む保存された転写因子のための新しい結合部位を獲得しました.
• これらの転写因子は,翼の発達を制御する規制ネットワークの不可欠な構成要素です.

結論:

• 保存された転写因子結合によって引き起こされるシス調節要素の改変は,新しい形態学的特徴の進化のための重要な分子機構である.
• シス調節要素の偶然の変異によって,深く保存された規制的景観の共同選択は,ハエの翼の色素化などの類似のパターンの再発的な進化を説明することができます.
• この研究は,遺伝子調節の変化によって進化の新しさがどのように生じるかを理解するための分子基盤を提供します.