A.霍克斯基因,是一种主要的发育基因,它调节细胞片段上结构的同一性黑尾大黄蜂(Bombus melanopygus)根据最新研究,它开启了一组复杂的下游基因,这些基因最终驱动大黄蜂色素沉着的分段变化。

大黄蜂表现出显著的颜色模式多样性,这主要归因于苗勒氏拟态。先前的研究已经确定了红-黑模拟颜色的变化Bombus melanopygus由主要上游发育基因的遗传变化所驱动(霍克斯基因Abd-B)听写节段形态学。使用阶段特异性转录组学方法,Rahman等. 揭示该基因最终如何驱动黑色素沉着差异,从最上游识别一套基因Abd-B,到中间发育基因,最后到一系列相互作用的下游黑色素和氧化还原基因。图片来源:拉赫曼等对,doi: 10.1093 / gbe / evab080。
大黄蜂表现出非凡的颜色多样性,大约260种大黄蜂显示出400多种颜色图案。
大黄蜂的颜色是在他们的密集的刚毛堆覆盖他们的头,胸部和腹部。
这种颜色模式的多样性涉及多种颜色(如黑色、橙红色、黄色、白色),这些颜色在特定的晶状方式中涉及频繁的过渡,导致大黄蜂物种内部和之间广泛的节段颜色组合。
以前的研究表明霍克斯的基因,Abdominal-B,是其中一种黑尾大黄蜂表型转换的关键调节器。
”他说前期研究,我们无法解释的是霍克斯基因被称为Abdominal-B宾夕法尼亚州立大学生物系和昆虫系的研究员希瑟·海恩斯博士说。德赢ac米兰官方区域合作伙伴
“在这项新的研究中,我们试图填补这一空白,了解第一个基因针对的是什么基因,以及最终导致这些模拟颜色差异的一连串事件是什么。”
Hines博士和同事们发现,一个主要发育基因的基因组靶向可以改变多个黑色素基因,而不仅仅是一种特定的酶,从而强化这些颜色特征。
他们的新研究增加了有关一种叫做嗜黑素的色素的基因的知识。
已知这种色素与脊椎动物的红色有关,但直到最近才在昆虫中发现。
“在理解这些蜜蜂的进化遗传学方面还有很多工作要做,”海因斯博士说。
“了解了这些基因,我们现在就有可能研究这么多不同的蜜蜂物种,以及它们是如何多样化的。”
“所以,这并不是说,一旦我们结束了这里,我们就结束了。考虑到这些蜜蜂的多样性,这一发现还有很多可以做的。这只是第一步。”
科学家们在研究进化遗传学时倾向于使用某些生物体,因为它们便于研究。
这是少数几项研究中的一项,在这些已经被充分研究过的生物体或非模型之外,观察染色基因。
对非模型系统的研究使研究人员能够理解自然界一些最特殊的形态多样性的进化,比如这种颜色辐射。
海因斯博士说:“这确实增加了非模型的进化遗传学研究,这是一个不断发展的领域,而且这个领域也在不断扩大,以便更具可比性。”。
“随着我们的前进,研究人员将研究基因和基因途径如何在更广泛的物种多样性中进化。”
团队的纸张发表在杂志上基因组生物学与德赢ac米兰官方区域合作伙伴进化.
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萨尔索克·拉西克·拉赫曼等. 2021发育转录组学揭示了一个基因网络驱动大黄蜂的拟态颜色变异。基因组生物学与德赢ac米兰官方区域合作伙伴进化13(6):evab080;内政部:10.1093/gbe/evab080