Science：DNA片段重复和倒位避免雌性鼹鼠同时产生功能性的卵巢和睾丸组织

蜘蛛的生活环境原教旨主义险恶。作为了解地洞的哺乳类动物，它们的前爪多了一根手指，下肢特别凶猛。更加最主要的是，雌官能蜘蛛在存留生育能力的同时，也具双官能表观。作为哺乳类动物的类似特点，雌官能蜘蛛有两条X生殖细胞，但同时成年期显露功能官能的睾丸和阴茎其组织。在雌官能蜘蛛里，这种两种其组织类型都结合在一种称为卵睾体（ovotestis）的器官里，这是这种哺乳类动物的一种独一无二的特点。

雌官能蜘蛛血液里富含大量的阴茎酮

雌官能蜘蛛的阴茎其组织不造成了乳腺，但会造成了大量的官能激素阴茎酮，也就是问道雌官能蜘蛛的阴茎酮含量与雄官能蜘蛛相似。据推断出，这种天然的“药剂”使得雌官能蜘蛛具侵略官能和发达的下肢，这对于它们在必须掘地和争夺教育资源的地下生活来问道是一种占优势。

现在，在一项新的科学研究里，来自德国多家科学研究管理机构的科学研究工作人员报告了导致蜘蛛这种特点官能官能成年期的性状特官能。根据这项科学研究，主要是线粒体结构上的巨大变化导致了对DNA活官能的控制暴发改变。除了导致阴茎成年期的性状程序外，这种巨大变化还会抑制导致雌官能蜘蛛体内雄官能激素分泌的酶。方面科学研究结果发表在2020年10月9日的Science期刊上，篇文章标题为“The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality”。篇文章通讯笔记为贝克-相对论性分子可性状学科学研究室的Stefan Mundlos教授和Darío G. Lupiáñez博士。篇文章第一笔记为贝克-相对论性分子可性状学科学研究室的Francisca M. Real。

变异的线粒体有助于

Mundlos问道，“自变异论以来，人们认作，有机体的不尽相同造型是DNA连在一起随之巨大变化的结果，这些巨大变化可传递给后代。但是，DNA的巨大变化及其在有机体造型上的平庸是如何基本上一致关联的，我们又如何才能发掘显露这样的巨大变化呢？”

为了思考这个问题，这些科学研究工作人员首次对亚平宁半岛蜘蛛（Talpa occidentalis）的线粒体进行了基本上测序。此外，他们还科学研究了细胞里线粒体的一维结构上。在细胞核里，DNA及其方面的控制序列形成了一般来问道孤立的管控位点（regulatory domain），这些管控位点由大量的不尽相同DNA短片之间经常暴发耦合的周边地区组成。

Mundlos问道，“我们推断出，在蜘蛛里，不仅DNA本身暴发了巨大变化，偏爱是统称这些DNA的管控周边地区暴发了巨大变化。”

这些科学研究工作人员问道，在蜘蛛的变异过程里，不仅DNA里的单个碱基会暴发巨大变化，而且线粒体的较大短片也会暴发移往。如果DNA的短片从一个所在位置回转到另一个所在位置，就会显露现全新的或更进一步显露厂的管控位点，从而抑制新的DNA并增强或移向它们的表述。

阴茎成年期程序

Lupiáñez问道，“哺乳类动物的官能成年期是复杂的，尽管我们对这一过程是如何暴发的有了相当好的想法。在某个一段时间点上，官能成年期不一定朝着一个一段距离或另一个一段距离（雄官能或雌官能）发展。我们想知道变异是如何调节这一系列的成年期事件，从而使得我们在蜘蛛身上辨别到的双官能特点带进可能。”

事实上，当将蜘蛛线粒体与其他类动物和人类的线粒体进行比较时，这些科学研究工作人员发掘显露在一个已知参与阴茎成年期的周边地区里存在一个倒位（inversion）---反转的线粒体短片。倒位会导致额外的DNA短片包涵在DNAFGF9的管控位点里，从而更进一步调整对这个DNA的控制和调节。篇文章第一笔记、贝克-相对论性分子可性状学科学研究室的Francisca Martinez Real博士解释道，“这种巨大变化除了与雌官能蜘蛛体内的睾丸其组织成年期有关外，还与阴茎其组织的成年期有关。”

这些科学研究工作人员还发掘显露了一个负责荷尔蒙造成了的线粒体周边地区---更加基本上一致地问道，荷尔蒙造成了DNACYP17A1---暴发三倍反复（triplication）。Real问道，“三倍反复给这个DNA相应了额外的管控序列---这最终导致雌官能蜘蛛卵睾体里荷尔蒙的产量增加，偏爱是更加多的阴茎酮。”

野生蜘蛛和转DNA人体内

领地官能很强的蜘蛛无法在麻省理工学院里饲养，这对这些科学研究工作人员的科学学术研究带来了极大的挑战。Lupianez问道，“我们必须对野生蜘蛛进行所有的科学研究。”他和Real花了几个月的一段时间在西班牙东北部收集他们用于开展检验的采样。“然而，这个缺点也带进了我们的这项科学研究的一个占优势。我们的科学学术论文不仅局限于检验类动物，还拓展了我们对野生类动物的了解到。”

这些科学研究工作人员通过构建一种模拟在蜘蛛里辨别到的线粒体巨大变化的人体内数学模型，证实了这两种线粒体DNA突变仅仅是导致雌官能蜘蛛的这种特殊官能成年期的情况。在这些转DNA人体内里，雌官能人体内的荷尔蒙水平与经常性雄官能人体内一样颇高。它们也明显比未暴发DNA修饰的同种类动物更加凶猛。

变异借助性状工具包

对于蜘蛛来问道，官能别之间并从未那么明确的传统意义，也就是说，雌官能蜘蛛在类似的雌官能表观和类似的雄官能表观之间回转，也就是问道，它们是双官能的。

Lupiáñez问道，“我们的发掘显露是一个很好的例子，问道明线粒体的一维结构上对变异是多么最主要。共存界借助现有的成年期DNA工具包，只是对它们进行芳基，以创造显露诸如双官能之类的特点。在这个过程里，其他器官系统和成年期不会受到影响。”

Mundlos问道，“从发展史上看，双官能（intersexuality）这个词引起了相当大的争议。以前和现在都有一种保守，就是将双官能表观定官能为病理状态。我们的科学研究强调了官能成年期的复杂官能，以及这一过程如何导致各种各样的里间平庸，这些平庸是共存变异的呈现。”（生物谷 Bioon.com）

参考：

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