爬行动物颜色的新认识

圈养球蟒（Python regius）颜色变化的小样本。Credit: McGill University
（神秘的动物的新地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by McGill University）：蛇和老鼠长得不一样。但我们对脊椎动物（包括蛇）皮肤颜色和图案的颜色了解大多是基于实验小鼠。然而，认识小鼠能告诉我们的爬行其他脊椎动物的信息是有限的，因为它们不共享所有相同类型的动物的新颜色产生细胞，也就是颜色色团。例如，认识蛇有一种称为虹彩体的爬行色素团，可以通过反射光线产生彩虹色。动物的新
为了更好地了解脊椎动物着色的颜色遗传基础，麦吉尔大学领导的认识一个研究团队结合了一系列技术（全基因测序、基因编辑和电子显微镜），爬行以更密切地观察圈养球蟒蜕皮的动物的新颜色变化和图案。他们能够识别出一种特殊的颜色基因（tfec），该基因在爬行动物色素沉着中起着至关重要的作用，更具体地说，在脊椎动物中发现了一种经典的颜色变体，以白色斑点（花斑）为特征。
在养蛇者的帮助下，众包生物数据
仅在美国，人工饲养爬行动物的销售就达到了14亿美元。超过450万美国家庭饲养爬行动物，其中近五分之一是圈养的蛇。由于圈养繁殖产生的壮观的颜色变化，一条单独的球蟒（最初在西非和中非发现的蟒蛇）可以卖到数万美元。
“球蟒在皮肤颜色和图案上表现出令人难以置信的变化，这是它们对业余爱好者的吸引力的一部分，但也使它们对那些想了解颜色的遗传基础的研究人员非常有用，”麦吉尔大学红径博物馆（Redpath Museum）的临时主任、加拿大生物多样性科学研究主席罗恩·巴雷特（Rowan Barrett）说，以及最近发表在《当代生物学》上的论文的资深作者。
“宠物贸易创造了一个巨大的颜色变异库，如果没有它的话，这是不可能存在的。这为我们提供了一个目录，让我们了解基因如何产生我们在不同动物身上看到的惊人的颜色、斑点和条纹的多样性。”
基因编辑证实了突变在爬行动物着色中的作用
为了确定控制某一特定性状的基因，科学家们寻找在具有该性状的动物中存在的基因变体，而在没有这种性状的动物身上则不存在。巴雷特的团队使用从养蛇者那里收集的蜕皮发现，花斑蛇在tfec基因中携带了相同的突变。
但科学家们的一个普遍问题是，发现基因与某一特定性状（如花斑病）之间的相关性并不意味着因果关系。为了实现这一功能性联系，麦吉尔研究人员与道格·门克（Doug Menke）在佐治亚大学的实验室合作，使用基因编辑技术CRISPR，对不同爬行动物物种棕色肛门蜥蜴的tfec进行了修改。他们发现，经过基因改造的蜥蜴确实表现出了颜色的改变，这证明了tfec的突变会导致产色细胞的改变。
麦吉尔生物系的博士生、该论文的第一作者艾伦·加西亚·埃尔弗林补充道：“我们的研究总体上提高了脊椎动物着色遗传学的知识，特别是虹彩细胞的发育，而虹彩细胞还没有其他颜色途径研究得多。”。
“这也突出了与球蟒饲养者等非学术团体合作以加速基础科学发现的潜在好处。目前，我们的工作是弄清楚圈养中所有这些变异背后的其他突变，以及这些突变是如何相互作用的。这对研究人员和爬行动物爱好者来说都是一个激动人心的时刻。”
这项研究发表在《当代生物学》杂志上。