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

青蛙的穷困环境温和恶劣。作为深入山洞的灵长类，它们的前爪多了一根手指，神经特别强而有力。更是重要的是，雌适度青蛙在延续生育能力的同时，也具双适度变异。作为灵长类的的现代相近适度，雌适度青蛙有两条X线粒体，但同时胚胎发育显现出功能适度的腹腔和腹腔组织起来。在雌适度青蛙中所，这种两种组织起来类型都联结在一种称作卵睾体（ovotestis）的生殖器官中所，这是这种灵长类的一种独一无二的相近适度。

雌适度青蛙血液中所含大量的腹腔酮

雌适度青蛙的腹腔组织起来不导致精子，才会导致大量的适度激素腹腔酮，反之亦然道雌适度青蛙的腹腔酮含量与雄适度青蛙相近。据推测，这种天然的“兴奋剂”使得雌适度青蛙具戏剧适度和繁荣的神经，这对于它们在不能挖洞和相争资源的地下隧道穷困来说道是一种占优。

如今，在一项新的科学研究中所，来自法国多家科学研究机构的科学研究医护人员报告了造成了青蛙这种相近适度适度适度胚胎发育的基因型属适度。根据这项科学研究，主要是等位线粒体在结构上的叠加造成了了对等位基因活适度的控制愈演愈烈改变。除了造成了腹腔胚胎发育的基因型程序中内外，这种叠加还会激活造成了雌适度青蛙母体雄适度激素黏液的酶。就其科学研究结果发表在2020年10月9日的Science显现出版物上，论文标题为“The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality”。论文无线电作者为霍夫曼-洛伦兹原子基因型学科学研究所的Stefan Mundlos大学教授和Darío G. Lupiáñez博士。论文第一作者为霍夫曼-洛伦兹原子基因型学科学研究所的Francisca M. Real。

生物的等位线粒体机制

Mundlos说道，“自达尔文以来，人们毫无疑问，生物的各有不同内外形是等位基因连在一起逐渐叠加的结果，这些叠加可传递给后代。但是，DNA的叠加及其在有机母体外形上的显显现出是如何具体关联的，我们又如何才能找到这样的叠加呢？”

为了探究这个问题，这些科学研究医护人员首次对伊比利亚青蛙（Talpa occidentalis）的等位线粒体透过了仅仅测序。此内外，他们还科学研究了细胞中所等位线粒体的贴图在结构上。在细胞核中所，等位基因及其就其的控制序列形成了相对长期以来的调节核糖体（regulatory domain），这些调节核糖体由大量的各有不同DNA相片间经常愈演愈烈相互作用的范围分成。

Mundlos说道，“我们推测，在青蛙中所，不仅等位基因本身愈演愈烈了叠加，尤其是不属于这些等位基因的调节范围愈演愈烈了叠加。”

这些科学研究医护人员说道，在青蛙的生物每一次中所，不仅DNA中所的单个碱基会愈演愈烈叠加，而且等位线粒体的十分大相片也会愈演愈烈转移。如果DNA的相片从一个左边移动到另一个左边，就会显现出现全新的或原先拆解的调节核糖体，从而激活新的等位基因并增强或减弱它们的表达。

腹腔胚胎发育程序中

Lupiáñez说道，“灵长类的适度胚胎发育是繁复的，尽管我们对这一每一次是如何愈演愈烈的有了十分好的初衷。在某个时间点上，适度胚胎发育通常朝着一个方向或另一个方向（雄适度或雌适度）发展。我们想知道生物是如何调节这一系列的胚胎发育事件，从而使得我们在青蛙身上仔细观察到的双适度相近适度沦为可能。”

事实上，当将青蛙等位线粒体与其他动物和生物的等位线粒体透过较为时，这些科学研究医护人员找到在一个已知作准备腹腔胚胎发育的范围中所普遍存在一个倒位（inversion）---比如说的等位线粒体相片。倒位会造成了额内外的DNA相片包含在等位基因FGF9的调节核糖体中所，从而原先修改对这个等位基因的控制和调节。论文第一作者、霍夫曼-洛伦兹原子基因型学科学研究所的Francisca Martinez Real博士解释道，“这种叠加除了与雌适度青蛙母体的腹腔组织起来胚胎发育有关内外，还与腹腔组织起来的胚胎发育有关。”

这些科学研究医护人员还找到了一个负责雄激素导致的等位线粒体范围---更是具体地说道，雄激素导致等位基因CYP17A1---愈演愈烈三倍重复（triplication）。Real说道，“三倍重复给这个等位基因另加了额内外的调节序列---这最终造成了雌适度青蛙卵睾体中所雄激素的产量增加，尤其是更是多的腹腔酮。”

野生青蛙和转等位基因血清

势力范围适度不强的青蛙无法在科学实验中所饲养，这对这些科学研究医护人员的科学研究造成了大大的关键时刻。Lupianez说道，“我们不能对野生青蛙透过所有的科学研究。”他和Real花了几个月的时间在阿根廷南部收集他们用于开展实验的样品。“然而，这个以致于也沦为了我们的这项科学研究的一个占优。我们的科学研究成果不仅传统意义实验动物，还扩展了我们对黑熊的认识。”

这些科学研究医护人员通过构建一种精心设计在青蛙中所仔细观察到的等位线粒体叠加的血清模型，证实了这两种等位线粒体突变只不过是造成了雌适度青蛙的这种特殊适度胚胎发育的或许。在这些转等位基因血清中所，雌适度血清的雄激素水平与正常雄适度血清一样高。它们也轻微比未愈演愈烈等位基因修饰的同种动物更是强而有力。

生物利用基因型工具箱

对于青蛙来说道，适度别间并没有那么明确的界限，相反，雌适度青蛙在的现代的雌适度变异和的现代的雄适度变异间移动，反之亦然道，它们是双适度的。

Lupiáñez说道，“我们的找到是一个极佳的例子，说道明等位线粒体的贴图在结构上对生物是多么重要。自然现象界利用除此以外的胚胎发育等位基因工具箱，只是对它们透过重排，以创造显现出诸如双适度之类的相近适度。在这个每一次中所，其他生殖器官子系统和胚胎发育不必受到影响。”

Mundlos说道，“从历史记录上看，双适度（intersexuality）这个词造成了了十分大的异议。基本上和现在都有一种倾向，就是将双适度变异定适度为病理状态。我们的科学研究强调了适度胚胎发育的繁复适度，以及这一每一次如何造成了各种各样的中所间显显现出，这些显显现出是自然现象变异的呈现。”（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