生物學家發現四種基因將鯨魚成功變成海洋的巨人
今天(1月19日)發表在《科學報告》雜誌上的一項研究報告揭示了可能使鯨魚與它們的祖先相比長到巨大尺寸的基因。研究結果強調了四個基因(稱為GHSR、IGFBP7、NCAPG和PLAG1)的作用,並表明它們促進了大體型,同時減輕了潛在的負面影響,如癌症風險增加。
鯨魚、海豚和鼠海豚(齒鯨)在大約5000萬年前從小型的陸生祖先進化而來,但一些物種現在是有史以來最大的動物之一。然而,巨大化可能會帶來生物學上的缺點,如較低的繁殖能力和增加諸如癌症等疾病的機會,目前還不清楚不同的基因在推動鯨魚巨大化方面發揮了什麼作用。
Mariana Nery及其同事對九個候選基因進行了分子進化分析:五個基因(GHSR、IGF2、IGFBP2、IGFBP7和EGF)來自生長激素/胰島素樣生長因子軸,四個基因(NCAPG、LCORL、PLAG1和ZFAT)與牛和羊等有蹄動物的體型增加有關,但這些動物與鯨的關係很遠。他們在19種鯨中評估了這些基因,包括7種體長超過10米(33英尺)、被認為是巨型物種:抹香鯨、弓頭鯨、灰鯨、座頭鯨、北太平洋露脊鯨、長鬚鯨和藍鯨。
作者發現生長激素/胰島素樣生長因子軸中的GHSR和IGFBP7基因,以及NCAPG和PLAG1基因的正向進化選擇。作者說,這表明這四個基因可能參與了巨鯨身體尺寸的增加。此外,GHSR控制著細胞週期的各個方面,IGFBP7在幾種類型的癌症中起著抑製作用,這些因素加在一起可能抵消了大體型所帶來的一些生物缺點。