哈佛大学：味美鲑鱼生活史影响基因

生物通报道：科学家们通过对鲑鱼的研究发现同一种类鲑鱼的大脑基因表达根据不同的生活史会有很大的不同。这一研究表明在淡水区域出生,在海洋生长的大西洋雄性鲑鱼与出生后没离开过淡水环境的相比,基因中有大约15%表达有明显差异。这一发现刊登在7月英国皇家学会(Proceedings of the Royal Society B)网络版期刊上。鲑鱼一直是在深海中成长,但当他们成长到繁殖期准备交配时,就会开始从深海游向陆地的淡水河流,一旦进入陆地的淡水河后,会一路溯河而上,游到河流的上游高冷地区去交配并产卵。等产下卵后,成鱼达成繁殖后代的目的,就会纷纷死亡,留下成群的卵等待孵化。当卵孵出幼鱼时,这些幼鱼开始一路降海而下,游到河流的下游,出海回到他们父母成长的深海中生活。等他们成长到繁殖期时,又开始回游到陆地的淡水河。这样周而复始,形成深海鲑鱼回游的生活周期循环生态。哈佛大学与麻州大学,以及美国地质调查所(the US Geological Survey)三地研究者一起完成的这一项目。他们对完成了回游生活史的雄性和雌性鲑鱼与没有离开过淡水的“偷偷摸摸”留下来的雄鱼(长大后尺寸小很多)进行了比较。结果令人惊讶的发现,这两种雄鱼大脑中将近3,000个基因有不同的表达。哈佛人文与科学学院(Harvards Faculty of Arts and Sciences)的博士后Nadia Aubin-Horth说,“因为这些雄鱼属于同一种类,并且是在相同的野生环境,只是它们的生活史不同,所以我们没有预料到会有如此多的基因表达差异。而且,在17个种类区别基因中有一些在这两种鱼中也表现出不同的活性水平。”研究者发现“偷偷摸摸”留下来的鲑鱼的生长基因受到抑制,而与繁殖有关的基因表达量会增加,这一有趣的现象是十分有意义的,因为鲑鱼的大小尺寸与繁殖成熟速度与鲑鱼贸易相关。除此之外,Aubin-Horth和她的同事也发现与学习和记忆相关的基因在没有完成回游的鲑鱼中会高量表达,目前还不清楚为什么会出现这些差异。这项研究不同于以往在脊椎动物中进行的实验,因为研究者将麻州西部康涅狄格河支流中捕获的野生个体与利用新功能基因组技术同时模拟不同组织成千上万的基因这一方法结合了起来。“利用这一途径进行研究是十分困难的,因为我们缺少足够的条件去检测基因表达。”Aubin-Horth说。