揭秘玉米蛇的白化之谜：基因中的隐藏“乘客”
揭秘玉米蛇的白化之谜：基因中的隐藏“乘客”
在自然界中，动物的肤色和图案是它们生存策略的一部分，从保护色到警告色，每一种颜色都有其特定的生物学意义。然而，有时候，我们会在动物群体中发现一些罕见的白化个体，它们缺少了通常的色素，展现出与众不同的外观。在2015年的一项研究中，科学家们对玉米蛇的白化现象进行了深入的探索，并揭示了这一现象背后的遗传秘密。
玉米蛇，一种在美洲东南部常见的无毒蛇类，因其多变的肤色和图案而成为研究颜色变异的理想对象。在这些变异中，白化现象尤为引人注目。白化的玉米蛇没有黑色的皮肤边缘，其背部的橙色斑块和侧面的斑点被白色所取代，甚至连眼睛都是粉红色的。
为了解开这一谜团，日内瓦大学的Michel C. Milinkovitch教授对玉米蛇的基因组进行了细致的分析。他们首先通过对比正常和白化玉米蛇的基因组，确定了导致白化现象的基因突变位于OCA2基因中。OCA2基因在许多脊椎动物中都扮演着重要的角色，它影响着黑色素的生成。我们人类中的OCA2型白化病就是由于OCA2基因突变产生，多发生于非洲人群。该基因编码黑素小体膜上的转运蛋白。此型随年龄增长色素增加，故又称不完全性白化病。
研究人员发现，OCA2基因中的一个特殊区域被一个名为LTR-逆转录转座子的遗传元件插入。这种转座子是一种可以在基因组中“跳跃”的DNA序列，它们的插入有时会破坏或改变基因的功能。在这里，OCA2基因的第11和第12个外显子之间的区域插入了一个LTR-逆转录转座子，导致了OCA2基因的读码框被破坏，从而产生了一个不完整的蛋白质，这个蛋白质无法正常工作，导致黑色素无法形成。
你可以把它想象成一个不请自来的“客人”，它跳进了OCA2基因的“家”，打乱了原本的秩序。这个“客人”不仅不受欢迎，还导致了OCA2基因无法正常工作，从而影响了黑色素的合成。
那么如何检测het白化的玉米蛇呢？其实很简单，只需要检测玉米蛇OCA2基因中是否存在LTR转座子就行了。上面图片中的右图可以看到不携带白化的野生玉米蛇只有下方的1条带，而白化玉米蛇只有上方的1条带，而het白化玉米蛇具有2条带。如果大家感兴趣，我后面还会介绍下薰衣草基因，以及如何开发新的玉米蛇基因检测方法。