為何不同種交配無法繁殖？中研院解密 (呂老師實驗室也是 Infinite 的愛用者喔)

為何不同種交配無法繁殖？中研院解密 (呂老師實驗室也是 Infinite 的愛用者喔)

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◆ 不同種交配無繁殖力?中研院解密上頂尖期刊中央社（中央社記者林思宇台北）中央研究院分子生物研究所助理研究員呂俊毅發現酵母菌「種化」的基因，解開不同物種之間即使交配，卻無法再繁殖的演化密碼，登上生物學術界頂尖期刊「細胞」（Cell）。中研院今天召開記者會表示，呂俊毅利用可以大量、快速繁殖的酵母菌，完整呈現「種化」機制，大幅補充先前理論的空白處；這是台灣本土獨立研究，第二篇登上「細胞」的論文。中研院表示，「種」（species）是生物分類的最基本單位，同「種」之間的個體可以交配繁殖，不同「種」之間的個體，即使交配生產，子代也無法繼續繁殖；例如馬跟驢所交配的騾，就沒有生育能力。中研院指出，一直以來，全球學術界都想找出兩個不同種間不相容的秘密。呂俊毅與研究團隊利用兩種相近，但雜交子代卻不孕的酵母菌，透過系統性篩選不相容基因的方式，找到關鍵性的一對基因，分別在細胞核和粒線體中，而這兩個基因必須來自同一種，才能配合運作。中研院表示，研究團隊也找出這對基因互相配合運作的過程。這兩個酵母菌種分別偏好有氧呼吸及無氧呼吸（發酵），而粒線體是細胞進行有氧呼吸的工廠，顯示可能在演化上為了適應不同的營養環境，而偏向不同的代謝方式，導致兩個種的分離。中研院表示，這是在酵母菌中找到的第一對「種化」基因，也是到目前為止有關種化基因的最完整的研究。呂俊毅表示，用兩年時間在酵母菌中找到不同物種能交配卻不能繁殖的基因，也完整了解該基因的運作機制，自己很幸運，同時也給演化研究很大的刺激，讓大家知道演化研究並不是那麼困難與複雜。※ 相關報導：＊ Incompatibility of Nuclear and Mitochondrial Genomes Causes Hybrid Sterility between Two Yeast Specieshttp://www.cell.com/abstract/S0092-8674(08)01385-8
Hsin-Yi Lee, 3, Jui-Yu Chou, Liplee Cheong, Nai-Hsin Chang,Shi-Yow Yang and Jun-Yi LeuCell, Volume 135, Issue 6, 1065-1073, 12 December 2008doi: 10.1016/j.cell.2008.10.047Hybrids between species are usually unviable or sterile. One possible mechanism causing reproductive isolation is incompatibility between genes from different species. These "speciation" genes are interacting components that cannot function properly when mixed with alleles from other species. To test whether such genes exist in two closely related yeast species, we constructed hybrid lines in which one or two chromosomes were derived from Saccharomyces bayanus, and the rest were from Saccharomyces cerevisiae. We found that the hybrid line with Chromosome 13 substitution was completely sterile and identified Aep2, a mitochondrial protein encoded on Chromosome 13, to cause the sporulation defect as S. bayanus AEP2 is incompatible with S. cerevisiae mitochondria. This is caused by the inability of S. bayanus Aep2 protein to regulate the translation of the S. cerevisiae OLI1 mRNA. We speculate that AEP2 and OLI1 have evolved during the adaptation of S. bayanus to nonfermentable carbon sources, thereby driving speciation.
呂俊毅老師實驗室就是用TECAN Infinite 的多功能判讀儀來分擔一部分的研究喔
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