性别进化的原始线索

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真菌并没有精确区分开雌雄，但是确实存在性别差异，来自杜克大学医学院分子遗传与微生物学系、密苏里大学堪萨斯分校生命科学学院的研究人员近期发现了一些真菌早期的进化形式，为高等动物——包括真菌的远亲：人类——提供了新线索。这一研究成果作为封面文章发表在1月10日的《自然》（Nature）杂志上。

  

这一研究由Joseph Heitman领导，从一种最古老的真菌类型布拉克须霉（Phycomyces blakesleeanus）分离得到了性别决定基因。

  

布拉克须霉作为感光模型最早由诺贝尔奖获得者Max Delbrück采用——Max Delbrück、Alfred D.Hershey和Salvador E.Luria组成的小组进行了著名的噬菌体实验，证明DNA就是遗传信息的物质载体。这一杰出的实验成就直接导致了DNA双螺旋结构的发现，并因此奠定了分子遗传学乃至整个分子生物学的基础。

  

在这项新研究中，布拉克须霉作为了另外一种不同领域的研究模型，即性别的决定过程。与其它真菌一样，布拉克须霉没有完整的性染色体，就像人类的X或Y染色体，它的性别决定是由基因组的一个小区域控制的，这个区域称为交配型位点（Mating type locus）。在许多进化水平上更高级的真菌物种中都发现过交配型位点，并且表现出不寻常的差异种类数量，甚至在相似的真菌物种中都存在这些差异，这让科学家们感到奇怪：这是如何进化的？

  

Heitman研究小组认为真菌这一最早形式的性别决定方式也许揭示了交配型位点的一种古老结构，就像是一种分子化石。Heitman表示，“真菌是研究人类性别差异进化的适合模式，这是因为真菌决定性别的遗传序列比人类性别决定的染色体要小。”

  

为了识别出布拉克须霉的交配型位点，研究人员利用计算机比较已知的其它真菌种系基因组中的交配型位点，然后绘制遗传图谱，“我们通过一种usual-suspects方法，比较了不同类型真菌蛋白，然后识别出了一种在所有种系都相关的‘候选人'”。

  

利用这一DNA，研究人员分离得到了调控配对的一种基因的两个版本，即sexM(sex minus) 和sexP (sex plus)，具有这两种类型中的一种的真菌可以相互配对。

  

而且这两个版本的基因都能编码一种称为高迁移率蛋白质（high-mobility group protein）位点蛋白，这种蛋白能通过一种未知途径调控性别差异。这种蛋白与人类Y染色体上一个主要调控因子——SRY蛋白十分相似，因此研究人员认为这种相似性说明HMG位点蛋白也许标记了真菌和人类性别决定的进化开端。