研究揭示棘腹蛙染色體易位重排的起源和進化

　　染色體重排作為一種重要的突變形式，在物種形成和性染色體的形成中扮演了重要的角色，然而對其作用的機制和過程還存在諸多謎團。其中，染色體重排長期被進化學家認為可以引起重組抑制，并導致種群的遺傳分化。在三種主要的重排類型中，倒位所引起的重組抑制在很多物種中被驗證。但是目前還并不太明確相互易位這種重排類型是否同樣會導致重組抑制，尤其是在易位會引起大量后代適合度降低的情況下。

　　中國科學院成都生物研究所研究員曾曉茂團隊夏云等對棘腹蛙的染色體重排起源和進化的研究，明確了棘腹蛙核型多態的一次起源，并驗證了重組抑制在易位重排中的重要作用。該研究采用全基因組涂染技術、熒光原位雜交及重排單染色體測序等技術，篩選到了重排染色體上的特定分子標記，從而對種群結構和遺傳分化進行研究。結果顯示遺傳分化主要發生在易位的染色體上，而不在普通染色體或線粒體基因組中。在此過程中，易位染色體間的重組抑制導致了這種遺傳分化。該研究還揭示了重組抑制的范圍較寬，不僅限制在重排的斷裂點周圍。同時，隨著重排的擴散，重組抑制的染色體區域將積累重復序列并保留適應特定環境的等位基因。

　　該研究獲得國家重點研發計劃重點專項、國家自然科學基金及中科院青促會基金的支持。相關結果發表于Frontiers in Genetics。

圖1 涂染驗證五種染色體核型中易位染色體的同源性

圖2 系統發育樹支持重排和非重排染色體明確分為兩支