北海道大學的一個研究小組闡明了一種機制,即繁殖半克隆的 Hexagrammos 屬的田間雜種通過合併重組代來更新基因組,並在獲得遺傳多樣性的同時延長線壽命。
在北海道有代表性的岩魚六角魚屬中,最近已確認棲息有綠葉六角魚和綠葉六角魚基因組的雜交種。所有這些雜種都是雌性,父系(鯨魚)基因組也一直使用到受精和成年期,但在卵子發生過程中消失,只有母系(鯨魚)基因組被後代克隆遺傳。
這樣,僅將源自母種的基因組傳遞給其後代的半克隆和克隆生物由於惡性突變的積累和由於缺乏多樣性而滅絕而面臨自我毀滅的風險。然而,據說實際的半克隆生物至少存活了數十萬代,這表明存在一些更新基因組的機制。
在這項研究中,我們使用從 Sujiainame 和 Kujime 地區收集的卵子調查了遺傳模式,發現雜種的交配率幾乎與兩種親本相同。與父種(Kujime)交配時,成為半克隆繁殖,但與母種(Sujiainame)交配時,Sujiainame的基因組變為兩組,“重組世代”(有性生殖世代)正常進行減數分裂。)。由於條紋和鯨具有很強的生殖隔離機制,很少交叉,因此半克隆基因組在重組世代的世代交替過程中被刷新。在減少有害突變和恢復遺傳多樣性後,由於火山爆發和全球變暖,在數百或數千年的地球歷史尺度上,半克隆世代意外交叉,它將恢復。
事實上,在半克隆雜種中已經觀察到多個單倍型,這表明重交發生了多次。這項研究可以說是世界上第一個闡明了半克隆生物重組產生並重置和延續克隆基因組的機制的成果。