老鼠也是美國人！基因組研究揭示了齧齒動物如何徵服美國

2023-03-31 13:37:39 1

只老鼠也是美國人！基因組研究揭示了齧齒動物是如何徵服

大數據摘要

大數據摘要

資料來源:nature

編譯:lin

紐約不僅是人類聚居地，也是老鼠的天堂。在大街小巷，總能看到他們靈動的身影據報導，紐約市大約有200萬隻老鼠

他們吃比薩餅、熱狗，甚至沙拉，幾乎住在五個區的每個角落，從地鐵隧道到操場的沙坑。與行為、飲食和流動性相關的基因變異可能對城市老鼠有所幫助。如果它們不能適應，紐約的老鼠將很難佔據一席之地。

現在，它們的基因組為老鼠徵服紐約等城市的能力提供了線索。據估計，紐約大約有200萬隻老鼠在今年2月發表在bioRxiv上的一項研究中，遺傳學家發現了幾十種與飲食、行為和鍛鍊有關的基因，這可能有助於紐約老鼠變得更強壯。

Arbel Harpak，該市哥倫比亞大學的人口遺傳學家說:「作為一名進化生物學家和紐約人，我不禁對老鼠適應城市環境的方式感到驚訝「他與紐約州阿蒙福德姆大學的進化生物學家傑森·孟什-南和加州舊金山州立大學的普勒尼·彭寧斯共同領導了這項研究。

在尋找紐約小鼠的進化目標之前，一件非常重要的事情就是抓住它們穆辛南的研究團隊專門研究城市進化和生態。2014年至2015年間，他們用燻肉、花生醬和燕麥的混合物作為誘餌，從整個城市收集了近400隻褐家鼠。

然後，研究人員對29隻小鼠(全部來自曼哈頓)的整個基因組進行測序，並將其與之前從中國東北農村地區(假定為棕色小鼠的祖先家園)捕獲的小鼠基因組進行比較

遺傳變異

然後，Harpak的研究小組發現了含有變異的基因群區域，這可能對紐約市的小鼠非常有益，因此它們將很快在當地小鼠群中推廣這種進化過程(也稱為選擇性消除)也發生在人類身上，例如，基因突變的傳播使一些人在成年後能夠直接消化牛奶。

基因掃描顯示了幾十個基因的列表，這些基因包含從小鼠群體中選擇性去除的標記這包括一些與飲食、行為和活動相關的基因，這可能反映了大紐約老鼠生活中的挑戰和快樂。儘管人們試圖推測CYP2D1，一種研究人員認為對植物化合物解毒很重要的基因，可能有助於城市老鼠享用甘藍沙拉，但科學家仍無法確定這些基因組特徵如何影響動物的生物本性。

harpak使用研究團隊獲得的基因列表作為未來研究的起點。例如，對小鼠的轉基因實驗可以解釋與新神經元生長相關的基因變化是否改變了大鼠的行為，或者研究小組確定的與碳水化合物和碳水化合物代謝相關的其他基因是否可能影響小鼠的飲食習慣。

哥倫比亞進化遺傳學家和神經科學家安德列·斯本德斯基認為，研究人員發現某些基因與大腦的運行路徑有關，這令人鼓舞研究人員假設動物可以通過改變神經迴路來適應新的環境，但是本德斯基相信沒有人證明這一點。

改變時間和地點

哈帕克說，他和他的同事希望通過觀察19世紀紐約小鼠的DNA來確定選擇性清除發生的時間他們計劃捕捉來自其他城市的老鼠，看看它們的基因組是否像紐約的老鼠一樣進化。

根據最近的一項實驗，麻薩諸塞州劍橋市哈佛大學的進化生物學家霍普·霍克斯特拉預測，來自其他城市的老鼠在遺傳適應性方面至少會有一些差異。大約一個月前，霍克斯特拉試圖在他的地下室抓一隻老鼠專門研究野生齧齒動物遺傳學的生物學家說:「我當時認為，這隻老鼠選錯了房子。」我已經抓老鼠25年了。「

有趣的是，生物學家沒能抓住它。幾個星期後，她打電話給滅鼠專家，被告知她用了錯誤的誘餌誘捕了一隻劍橋老鼠，這隻老鼠更喜歡吃鄧金甜甜圈和Slim Jims(幹香腸零食)，而不是她正在使用的花生醬。

滅鼠劑封住了霍克斯特拉的老鼠洞，讓它進入地下室，他現在正在收集劍橋的老鼠進行DNA分析「當論文發表時，顯然存在分歧當地滅鼠專家都知道他們的區別。」霍克斯特拉說

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https://www.nature.com/articles/d41586-020-00501-x