PNAS：“跳跃基因”帮助真菌杀死蝾螈

科学家发现，一种感染蝾螈的真菌含有多个相同的“跳跃基因”副本。

跳跃基因，被称为转座子，可以“复制和粘贴”自己并影响生物体。

大多数生物的DNA中都有一些重复的部分，其中一些是跳跃基因，但这可能是有害的——存在防止或限制这种情况的机制。

然而，由埃克塞特大学的一名研究人员发现，这些跳跃基因在一种叫做Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal)。

他们不仅在Bsal的基因组中发现了这些跳跃基因的不同版本，而且这个有问题的基因似乎复制了另一组基因，这些基因在严重影响受感染的火蜥蜴方面发挥了作用。

“Bsal和相关的真菌物种感染了全世界的两栖动物，并导致了90多次灭绝”。

“Bsal会感染蝾螈和蝾螈的皮肤，并导致严重的伤口。它出现在亚洲，那里的许多蝾螈和蝾螈都有一定的耐受性，但它已经蔓延到欧洲，导致欧洲蝾螈数量下降。

“使用新的测序技术，我们发现与相关物种相比，Bsal经历了基因组扩张——也就是说，它现在拥有更大的基因组，更多的基因和更多的‘跳跃基因’转座子。”

这项新研究发现，跳跃基因转座子复制和粘贴自己的能力对这种扩张有重要贡献。

文章一作Theresa Wacker解释说:“如果你把一个生物体的基因组想象成一张蓝图，那么转座子就像有许多相同的页面。”

“有时，在复制和粘贴的过程中，书的其他部分也会被复制。”

这种由重复跳跃基因转座子引起的复制和粘贴似乎也放大了一些破坏皮肤的基因。

拥有更多这种皮肤破坏基因可以让真菌更快地破坏蝾螈的皮肤，使其更加致命。”

资深作者Rhys Farrer博士说，重复的DNA，包括跳跃基因，有时被称为“垃圾”DNA。

“大多数生物都有一些跳跃基因转座子，”他说。

“在人类中，它们通常只占基因组的不到1%，我们有控制机制来防止这一比例上升。

在Bsal基因中，重复跳跃基因约占基因组的19%。

“转座子跳跃基因会干扰正常的基因功能，给生物体带来问题，但对Bsal来说，好处似乎超过了这一点。”

该团队目前正在进行进一步的研究。

Farrer博士说:“这种基因重复在自然界中可能比我们目前意识到的更普遍。

“如果就像看起来的那样，它通过使病原体更具毒性而为病原体提供了进化优势，目前尚不清楚为什么这种情况不那么常见。”

这项研究的发现为一种主要两栖动物疾病的进化提供了新的线索，Farrer博士称其为“范式转变”，因为它将重复的基因组内容视为其病理生物学背后的驱动力。

该研究团队包括来自伦敦帝国理工学院的科学家，这项研究由威康基金会资助。

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Two-speed genome evolution drives pathogenicity in fungal pathogens of animals