圈養(yǎng)球蟒（Python regius）顏色變化的小樣本。Credit: McGill University
（神秘的動物的新地球uux.cn）據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)（by McGill University）：蛇和老鼠長得不一樣。但我們對脊椎動物（包括蛇）皮膚顏色和圖案的顏色了解大多是基于實驗小鼠。然而，認識小鼠能告訴我們的爬行其他脊椎動物的信息是有限的，因為它們不共享所有相同類型的動物的新顏色產(chǎn)生細胞，也就是顏色色團。例如，認識蛇有一種稱為虹彩體的爬行色素團，可以通過反射光線產(chǎn)生彩虹色。動物的新
為了更好地了解脊椎動物著色的顏色遺傳基礎，麥吉爾大學領導的認識一個研究團隊結合了一系列技術（全基因測序、基因編輯和電子顯微鏡），爬行以更密切地觀察圈養(yǎng)球蟒蛻皮的動物的新顏色變化和圖案。他們能夠識別出一種特殊的顏色基因（tfec），該基因在爬行動物色素沉著中起著至關重要的作用，更具體地說，在脊椎動物中發(fā)現(xiàn)了一種經(jīng)典的顏色變體，以白色斑點（花斑）為特征。
在養(yǎng)蛇者的幫助下，眾包生物數(shù)據(jù)
僅在美國，人工飼養(yǎng)爬行動物的銷售就達到了14億美元。超過450萬美國家庭飼養(yǎng)爬行動物，其中近五分之一是圈養(yǎng)的蛇。由于圈養(yǎng)繁殖產(chǎn)生的壯觀的顏色變化，一條單獨的球蟒（最初在西非和中非發(fā)現(xiàn)的蟒蛇）可以賣到數(shù)萬美元。
“球蟒在皮膚顏色和圖案上表現(xiàn)出令人難以置信的變化，這是它們對業(yè)余愛好者的吸引力的一部分，但也使它們對那些想了解顏色的遺傳基礎的研究人員非常有用，”麥吉爾大學紅徑博物館（Redpath Museum）的臨時主任、加拿大生物多樣性科學研究主席羅恩·巴雷特（Rowan Barrett）說，以及最近發(fā)表在《當代生物學》上的論文的資深作者。
“寵物貿(mào)易創(chuàng)造了一個巨大的顏色變異庫，如果沒有它的話，這是不可能存在的。這為我們提供了一個目錄，讓我們了解基因如何產(chǎn)生我們在不同動物身上看到的驚人的顏色、斑點和條紋的多樣性。”
基因編輯證實了突變在爬行動物著色中的作用
為了確定控制某一特定性狀的基因，科學家們尋找在具有該性狀的動物中存在的基因變體，而在沒有這種性狀的動物身上則不存在。巴雷特的團隊使用從養(yǎng)蛇者那里收集的蛻皮發(fā)現(xiàn)，花斑蛇在tfec基因中攜帶了相同的突變。
但科學家們的一個普遍問題是，發(fā)現(xiàn)基因與某一特定性狀（如花斑病）之間的相關性并不意味著因果關系。為了實現(xiàn)這一功能性聯(lián)系，麥吉爾研究人員與道格·門克（Doug Menke）在佐治亞大學的實驗室合作，使用基因編輯技術CRISPR，對不同爬行動物物種棕色肛門蜥蜴的tfec進行了修改。他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過基因改造的蜥蜴確實表現(xiàn)出了顏色的改變，這證明了tfec的突變會導致產(chǎn)色細胞的改變。
麥吉爾生物系的博士生、該論文的第一作者艾倫·加西亞·埃爾弗林補充道：“我們的研究總體上提高了脊椎動物著色遺傳學的知識，特別是虹彩細胞的發(fā)育，而虹彩細胞還沒有其他顏色途徑研究得多。”。
“這也突出了與球蟒飼養(yǎng)者等非學術團體合作以加速基礎科學發(fā)現(xiàn)的潛在好處。目前，我們的工作是弄清楚圈養(yǎng)中所有這些變異背后的其他突變，以及這些突變是如何相互作用的。這對研究人員和爬行動物愛好者來說都是一個激動人心的時刻。”
這項研究發(fā)表在《當代生物學》雜志上。

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