非凡的多样性：鸭嘴兽，鸸和鸭子的不寻常性染色体

新方法表明鸭嘴兽有十种性染色体。

三篇论文推出了动物性爱染色体的非凡普遍性。

性染色体遗传地定义了胚胎的发育命运，以成为雄性或雌性的父母，并且通常在性别之间表现为一对形态学上不同的染色体。例如，女性有一对XX染色体，而男性有一对XY染色体。

现在三项研究由齐周集团在维也纳大学和中国浙江大学的集团领导或联合领导，发现了澳大利亚标志性动物鸭嘴兽和EMU的不寻常的性染色体，以及佩皮鸭。鸭嘴兽有五对性染色体形成了不寻常的链形状，而鸸and和鸭子的性染色体不像人类那些之间的性别染色体。

这些作品是奥地利，澳大利亚，中国和丹麦科学家之间的国际合作的结果，并于1月6日一起作为研究论文公布。期刊本质，基因组研究和千岩。

通过在一条染色体上获取雄性或雌性测定基因，假定性染色体源自一对相同的祖先染色体。为了防止性别测定基因出现在异性中，重组被抑制在性染色体上。

这导致Y染色体（或鸟类的W染色体）的退化以及性别染色体的形态学差异。例如，人Y染色体仅少于50个基因，而人X染色体仍然从常染色体祖先维持超过1500个基因。这个过程在鸟类上独立发生，在单调（澳大利亚鸭嘴兽和echidnas），以及其他哺乳动物（例如，例如袋鼠，小鼠，人类等）

鸭嘴兽有十个性染色体

鸭嘴兽用毒液，鸭嘴粉，鸡蛋和牛奶，具有爬行动物，鸟类和哺乳动物的非凡组合。以前的工作表明，鸭嘴兽虽然无疑是哺乳动物物种，但具有与人类那些不共享相同起源的性染色体。事实证明，雄性鸭嘴兽有五对XY染色体（命名为X1Y1，X2Y2等），并且它们都不是人或小鼠的XY同源。

这十个性染色体以头尾的方式彼此对，当精子细胞发展时，在减数分裂时形成链条。这种复合物和独特的性染色体系统的遗传构成和进化过程仍然尚不清楚，因为先前公布的鸭嘴兽基因组是来自雌性的，并且仅将四分之一的序列映射到染色体上。

尖端测序技术

国际研究人员采用了一种新的测序技术（称为PACBIO或第三代测序），可以“读取”的基因组信息超过300倍的长度超过上一代技术，以及新的染色质构象捕获技术可以将基因组序列连接并将基因组序列连接到染色体水平。

“随着进一步的富裕的细胞遗传学实验，我们改善了基因组质量，并映射了98％的序列成21例血小板，5倍和5岁的鸭嘴兽染色体，”哥本哈根大学张张说。“新的基因组是哺乳动物生物学和进化中研究的大量宝贵公共资源，野生动物保护甚至人类健康的应用，澳大利亚阿德莱德大学的弗兰克格鲁茨纳说。

从一个环到一个链

“我们惊讶的是，从新的性染色体序列中发现，我们发现了最后的Y染色体，Y5不与其配对X5染色体分享许多序列，但随着链条的第一个X染色体，X1”，齐周说。“这表明10个鸭嘴兽性染色体曾经处于环形。也许采集男性测定基因和重组的抑制作用祖先染色体环成链。“这部分性别染色体作品对这种非凡的性染色体系统的演变提供了完全新的视角，以及与牛奶生产，牙齿丧失的鸭嘴兽基因的其他新发现，作为研究制品出版。

不同的鸟类和哺乳动物的性系统

采用类似的新技术用于鸭嘴兽基因组，周组同时解释了鸸and pekin duck的性染色体序列，这代表了性染色体进化的不同阶段。大多数哺乳动物和鸟类的性染色体已经进化到它们的终阶段的进化阶段，就像人或鸡一样。哺乳动物和鸟类之间的关键差异是而不是XY性系统，鸟类有所谓的ZW性染色体。也就是说，雄性鸟类有一对ZZ染色体，女性鸟类有Z和A W性染色体。

鸸and of emu和鸭子的缓慢表现性染色体

Y或W染色体通常损失了最常用的基因，并成为充满重复序列的“基因沙漠”。EMU是一个例外：其性染色体在很大程度上类似于一对纯弹性，超过三分之二的序列和仍然在Z和W染色体之间共享的活性基因。“与其他鸟类相比，这可能与鸸的演变速度较慢相关”，j柳说，豪刘说。学生在周集团。“通过比较EMU和11其他鸟类的基因组，我们发现像EMU和鸵鸟这样的大型鸟类往往比其他鸟类更少的染色体重排。”

另一种可能的原因是，与其他鸟类相比，这些无飞的大型鸟类可能会发生太弱的性选择，是性染色体进化的潜在驾驶员，鉴于雄性和雌性鸸us主要是单词。这提供了一个很好的系统，以了解性染色体在其早期阶段 - 以及在皮鸭的情况下，在中期阶段。周集团的另一个项目产生了北瓜鸭的高质量基因组序列，是一种非常受欢迎的家禽。鸸，鸭和鸡肉一起标记性染色体演化的不同时间阶段。

在这项工作中，我们发现与鸡相比，鸸ob和鸭的W染色体在其W染色体上保留了更多的功能基因。在哺乳动物中未观察到性染色体演化的节奏的这种大变化，并反映了XY和ZW性系统的不同进化模式。这些新型性染色体的鸸and uc和鸭也将为家禽研究提供重要资源。

参考：

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