科学家们在圣彼得堡国立大学教授领导下解开了“成功的染色体畸形”的谜题
来自俄罗斯、芬兰、瑞典、捷克和西班牙的国际科学家团队在俄罗斯国家科学院动物学研究所科研工作者、圣彼得堡国立大学教授弗拉基米尔·卢赫塔诺夫的领导下,解开了未知的保存杂交物种繁殖力的机制,该杂交物种的亲本具有完全不一样的染色体组。这项研究工作在俄罗斯科学基金会的支持下进行,研究结果发表在世界上最具影响力的科学杂志之一PNAS上。
动物和植物的种间杂交物经常被叫做“能带来希望的畸形体”,因为这种杂交物能具备不寻常的和有益的特征和属性。但是这种杂交物往往是不能结出果实的,因此这也是进化的死胡同。
科学家们研究了染色体数量完全不同的两种蝴蝶交配而产生的杂交物的染色体,包括它们的结构和在细胞分裂过程中的行为。一般认为,这种杂交物应该是没有生存能力的。出人意料的是,杂交物具有正常的发育能力和很强的繁殖力。
“这对于我们来说是完全出乎意料的”,弗拉基米尔·卢赫塔诺夫教授说道,“但是更改让我们感到意外的是具备这种强大繁殖力的原因。我们进行了更加深入的研究,发现了所研究的染色体杂交物保持高能育性的未知机制。研究表明,这种杂交物在减数分裂中(即出现生殖细胞的过程中),会发生两种最基础事件,即减数有丝分裂和均等成熟分裂的反向(顺序发生改变)。这样一来,染色体数量减少的第一个和对染色体变化最敏感的阶段,被危险较小的姐妹染色单体的分解阶段所代替。最后,杂交物发生减数分裂时,受到的破坏数量最小或者完全不会受到破坏,并能形成正常的生殖细胞”。
该研究由俄罗斯科学基金会第№ 14-14-00541项资金支持。
该研究阐明了一个生物学的谜题:生物体中是怎样出现新的发生改变的染色体和新的染色体组的。对后者感兴趣的除了生物学家外,还有医学家,因为染色体的改变就是生物进化和疾病发展的起动机构。