Science：DNA片段重复和倒位导致雌性蚯蚓同时产生功能性的卵巢和睾丸组织

蜘蛛的生活生态系统极端恶劣。作为深入山洞的哺乳动物，它们的前爪多了一根手指，下肢尤其凶猛。更重要的是，雌特质蜘蛛在保留生殖的同时，也具有双特质基因型。作为哺乳动物的的现代特征，雌特质蜘蛛有两条X等位DNA，但同时愈合显露功能特质的子宫和阴茎一个组织。在雌特质蜘蛛里面，这种两种一个组织类型都结合在一种特指卵睾体（ovotestis）的肾脏里面，这是这种哺乳动物的一种独一无二的特征。

雌特质蜘蛛肝脏里面含有大量的阴茎酮

雌特质蜘蛛的阴茎一个组织不产生精子，才亦会产生大量的特质激素阴茎酮，也就是话说雌特质蜘蛛的阴茎酮含量与雄特质蜘蛛相似。据推测，这种天然的“药物”使得雌特质蜘蛛具有侵略特质和发达的下肢，这对于它们在必须挖洞和争夺资源的地下生活来话说是一种优势。

如今，在一项在此之后数据分析里面，来自德国多家数据分析政府部门的数据分析医护人员报告了引发蜘蛛这种特征特质特质愈合的表型特特质。根据这项数据分析，主要是DNA形态的转变引发了对DNA活特质的掌控起因改变。除了引发阴茎愈合的表型程序中外，这种转变还亦会激活引发雌特质蜘蛛体内雄特质激素分泌的酶。之外数据分析结果发表在2020年10月底9日的Science期刊上，期刊曲名为“The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality”。期刊通讯译者为马克斯-布洛赫分子结构生物化学数据分析所的Stefan Mundlos教授和Darío G. Lupiáñez博士。期刊第一译者为马克斯-布洛赫分子结构生物化学数据分析所的Francisca M. Real。

趋同的DNA系统

Mundlos话说，“自达尔文以来，人们并不认为，有机体的并不相同外形是DNA构成逐渐转变的结果，这些转变可传递给始祖。但是，DNA的转变及其在有机体外形上的表现是如何具体关联的，我们又如何才能推断显露这样的转变呢？”

为了探究这个问题，这些数据分析医护人员首次对伊比利亚蜘蛛（Talpa occidentalis）的DNA顺利完成了完全PCR。此外，他们还数据分析了巨噬细胞里面DNA的三维形态。在巨噬细胞质里面，DNA及其之外的掌控序列形成了相对孤立的依赖性形态域（regulatory domain），这些依赖性形态域由大量的并不相同DNA完整版相互间经常起因相互作用的地带组成。

Mundlos话说，“我们推测，在蜘蛛里面，不仅DNA本身起因了转变，相比之下是属于这些DNA的依赖性地带起因了转变。”

这些数据分析医护人员话说，在蜘蛛的趋同步骤里面，不仅DNA里面的单个碱基亦会起因转变，而且DNA的很大完整版也亦会起因转移。如果DNA的完整版从一个方位移动到另一个方位，就亦会显露现全在此之后或再次零件的依赖性形态域，从而激活在此之后DNA并减慢或减弱它们的强调。

阴茎愈合程序中

Lupiáñez话说，“哺乳动物的特质愈合是简单的，尽管我们对这一步骤是如何起因的有了远比好的或许。在某个时间点上，特质愈合通常朝着一个朝向或另一个朝向（雄特质或雌特质）发展。我们想其实趋同是如何依赖性这一系列的愈合事件，从而使得我们在蜘蛛身上观察到的双特质特征踏入可能。”

事实上，当将蜘蛛DNA与其他动物和人类的DNA顺利完成比较时，这些数据分析医护人员推断显露在一个已知参与阴茎愈合的地带里面存在一个倒位（inversion）----反转的DNA完整版。倒位亦会引发额外的DNA完整版包含在DNAFGF9的依赖性形态域里面，从而再次变更对这个DNA的掌控和依赖性。期刊第一译者、马克斯-布洛赫分子结构生物化学数据分析所的Francisca Martinez Real博士暗示道，“这种转变除了与雌特质蜘蛛体内的子宫一个组织愈合有关外，还与阴茎一个组织的愈合有关。”

这些数据分析医护人员还推断显露了一个全由雄激素产生的DNA地带----更具体地话说，雄激素产生DNACYP17A1----起因三倍重复使用（triplication）。Real话说，“三倍重复使用给这个DNA附加了额外的依赖性序列----这最终引发雌特质蜘蛛卵睾体里面雄激素的粮食产量增加，相比之下是更多的阴茎酮。”

野生蜘蛛和转DNA小鼠

领有特质很强的蜘蛛无法在试验室里面饲养，这对这些数据分析医护人员的数据分析工作带来了极大的挑战。Lupianez话说，“我们必须对野生蜘蛛顺利完成所有的数据分析。”他和Real花了几个月底的时间在西班牙南部获取他们用于开展试验的样本。“然而，这个缺点也踏入了我们的这项数据分析的一个优势。我们的数据分析成果不仅以外试验动物，还引入了我们对野生动物的引介。”

这些数据分析医护人员通过构建一种模拟在蜘蛛里面观察到的DNA转变的小鼠仿真，证实了这两种DNA基因型实际上是引发雌特质蜘蛛的这种特殊特质愈合的原因。在这些转DNA小鼠里面，雌特质小鼠的雄激素水平与经常性雄特质小鼠一样高。它们也明显比未起因DNA修饰的同种动物更凶猛。

趋同来进行表型一个大

对于蜘蛛来话说，特质别相互间并没有那么指明的界限，比如话说，雌特质蜘蛛在的现代的雌特质基因型和的现代的雄特质基因型相互间移动，也就是话说，它们是双特质的。

Lupiáñez话说，“我们的推断显露是一个很好的范例，话说明DNA的三维形态对趋同是多么重要。自然界来进行现有的愈合DNA一个大，只是对它们顺利完成聚合反应，以孕育显露诸如双特质之类的特征。在这个步骤里面，其他肾脏系统和愈合不亦会受到影响。”

Mundlos话说，“从近代上看，双特质（intersexuality）这个字词引起了不小的争议。过去和现在都有一种倾向，就是将双特质基因型定特质为病理状况。我们的数据分析忽略了特质愈合的简单特质，以及这一步骤如何引发各种各样的里面间表现，这些表现是自然变异的呈现。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1.Francisca M. Real et al. The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality. Science， 2020， doi：10.1126/science.aaz2582.

2.Duplications and inversions of DNA segments lead to the masculinization of female moles

https：//phys.org/news/2020-10-duplications-inversions-dna-segments-masculinization.html