杂交果蝇中的新基因形成

新基因的起源是遗传创新最根本的过程之一。可用的新遗传物质底物决定了自然界中进化过程的结果。历史上，遗传新意领域常诉诸 DNA 层面的新突变来解释新基因可能的起源方式。本工作中，我们探究了一种根本不同的上位性相互作用来源，其可在杂交种中创造新基因序列。我们在 D. yakuba 与 D. santomea（已知在自然界中杂交的物种复合群）的 F1 杂交种中观察到新基因创造的“爆发”。新基因数量在性腺中高于体细胞。我们观察到基于杂交方向的新基因创造不对称性。在 D. santomea 雌 × D. yakuba 雄杂交中，F1 雄性后代睾丸内形成更多新转录本；在 D. yakuba 雌 × D. santomea 雄杂交中，F1 雌性后代卵巢中出现更多新转录本。这些位点代表了在杂交种中表达、但在任一亲本参考品系中均不表达的全新转录本。我们进一步观察到等位基因激活现象，即在一个谱系中沉默的转录本被另一基因组的转录机制激活。这些结果指向一种不依赖 DNA 中新突变形成的全新新基因创造模型。结果表明，遗传新意的爆发可响应杂交或渐渗在单代中出现。这些过程最终有望贡献于自然界中可用的遗传新意底物，对我们理解新基因形成及自然界中杂交表型具有广泛影响。