科學家發現,一種鳥類特有的微小RNA對於雄性胚胎的存活至關重要,這項發現揭示了鳥類如何克服性染色體上的基因失衡 。
這項由海德堡大學和愛丁堡大學的研究團隊領導的國際研究,發現鳥類演化出一種獨特的機制,利用微小RNA來平衡Z染色體的活性. 與哺乳動物不同,鳥類的性別由ZW性別決定系統決定,雄性為ZZ,雌性為ZW 。由於W染色體在演化過程中失去了大部分基因,導致雌性Z染色體上的基因劑量減少,而雄性則有兩份Z染色體,可能造成基因失衡.
研究團隊發現,一種名為miR-2954的微小RNA在雄性鳥類中活性較高,能夠調降Z染色體上過度活躍的基因. 為了驗證這個假設,研究人員利用基因編輯技術移除了雞胚胎中的miR-2954。結果顯示,缺乏miR-2954的雄性胚胎無法存活,而雌性胚胎則正常發育. 這證實了miR-2954對於雄性鳥類的生存至關重要,它通過調節Z染色體上的基因表達,平衡了性別之間的基因差異.
研究人員表示,這種微小RNA存在於所有接受檢測的鳥類物種中,但在其他動物中並未發現. 這項發現不僅揭示了鳥類如何演化以應對基因挑戰,也為未來的研究開闢了道路,例如探索其他鳥類物種中類似的機制.