机遇在飞机上被抓住:Cis调节进化和色素图案的起源在Drosophila

科学领域:

• 发育生物学是发展生物学.
• 进化遗传学的进化遗传学
• 分子进化的分子进化.

背景情况:

• 形态特征进化通常涉及在发育过程中基因调节的变化.
• 推动这些进化变化的精确分子机制在很大程度上是未知的.
• 了解这些机制是解释生命形式多样性的关键.

研究的目的:

• 为了确定在Drosophila biarmipes的雄性特异性翅膀色素斑的进化收益背后的分子机制.
• 为了研究cis-regulatory元素在形态特征演变中的作用.
• 探索保护的监管景观对进化新奇性的贡献.

主要方法:

• 对cis调节元素的比较基因组学分析.
• 分子测定以确定转录因子结合部位.
• 在Drosophila物种的发育和遗传分析.

主要成果:

• 在Drosophila biarmipes中,男性特有的翅膀斑点的演化与黄色基因的祖先cis-regulatory元素的修改有关.
• 这种cis-regulatory元素为保存的转录因子获得了新的结合点,包括Engrailed.
• 这些转录因子是控制机翼发展的监管网络的组成部分.

结论:

• 由保存转录因子结合驱动的cis调节元素的修饰是新型形态特征进化的关键分子机制.
• 通过cis-regulatory元素的偶然突变来选择深度保存的调节景观,可以解释类似模式的反复演变,例如的翅膀色素.
• 这项研究为了解进化新性如何通过基因调节的变化而产生的提供了分子基础.