前言：貼一個(gè)自己寫的隨筆，為以后出的幾篇學(xué)習(xí)筆記做一個(gè)小的預(yù)熱！
??在生命科學(xué)的發(fā)展中，模式動(dòng)物有著巨大的貢獻(xiàn)，說起萌萌噠的模式動(dòng)物，你的第一反應(yīng)是什么？是傳說中的實(shí)驗(yàn)小白鼠嗎？
??但是?。。?/strong>我們今天的主角卻是是自帶土豪色的Agouti小鼠。但看圖片你可能會(huì)納悶了，為啥屬于同種的小鼠，為什么體型和顏色差別這么大呢？這跟生著生著就沒“土豪墨水”了有什么關(guān)系呢？
??(ps:弄了半天這個(gè)基因型的符號沒成功，所以直接在本地弄成圖片上傳啦~)
??有的朋友會(huì)說，這個(gè)問題so easy!，首先這些小鼠的個(gè)體基因肯定是不同，而且會(huì)不會(huì)是有什么基因突變造成的呢？要尋求這個(gè)問題的答案，我們首先來了解幾個(gè)基本的知識：
??1：Agouti基因是一些哺乳動(dòng)物的毛色基因的控制基因，控制的毛色為“鼠灰色”。正常情況下，嚙齒類動(dòng)物的Agouti基因表達(dá)在皮膚的毛囊中，因此，Agouti基因的表達(dá)直接影響了皮毛的顏色。此外，Agouti基因表達(dá)產(chǎn)物和許多代謝相關(guān)的重要受體相互作用，Agouti的基因表達(dá)情況與能量代謝，肥胖，二型糖尿病，腫瘤的發(fā)生等相關(guān)。
??2：Agouti基因有很多顯性、隱形等位基因。比如說，隱性等位基因a（nonagouti）,是Agouti基因突變而來，不具有表達(dá)Agouti信號蛋白的能力，如果說是a/a型的小鼠，皮毛是純黑色的。Ay（lethal yellow）是一個(gè)致死的突變基因。雜合的小鼠皮毛是黃色的，而且體型非常的“肥大”!!
Ay（viable yellow）含有自帶啟動(dòng)子的反轉(zhuǎn)座子（可以理解為“跳跳基因”，非常的不安分，會(huì)在基因上跳來跳去）IAP（intracisternal A particle retrotransponson）的插入，導(dǎo)致了小鼠的Agouti基因過表達(dá)。從而引起小鼠的皮毛呈現(xiàn)黃色，并且會(huì)使小鼠出現(xiàn)肥胖等癥狀。（圖三簡直就是“黃金鼠餅”呀?。?br>
??3：并不是基因相同表型就會(huì)相同。有時(shí)候基因完全一樣，表型不一定會(huì)完全一樣，這都要從表觀遺傳上找找原因。表觀遺傳的改變包括了DNA甲基化，組蛋白修飾，非編碼RNA等。我們都知道DNA是由4個(gè)堿基---A,T,C,G構(gòu)成的。DNA甲基化（接下來會(huì)了解到的）是指C（胞嘧啶）上多了一個(gè)化學(xué)修飾而已，這個(gè)化學(xué)修飾就是胞嘧啶上多掛了一個(gè)甲基（DNA甲基化可以發(fā)生在腺嘌呤的N-6位、鳥嘌呤的N-7位、胞嘧啶的C-5位等。但在哺乳動(dòng)物中DNA甲基化主要發(fā)生在5’-CpG-3’的C上生成5-甲基胞嘧啶(5mC)，此處感謝大神的指正@theViru）。DNA發(fā)生甲基化修飾之后，可能導(dǎo)致基因的高表達(dá)或者是低表達(dá)。
??回到之前提出的猜想問題，除了Agouti基因以外，是不是個(gè)體的基因背景差異也會(huì)導(dǎo)致這種肥胖基因的出現(xiàn)呢？ 為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家們采取了“非?！笔侄?， 讓含有該突變的小鼠和同類系的小鼠近200代的近親繁殖和強(qiáng)制性的雜合交配，得到的后代小鼠基本上沒有任何遺傳差異。
??Waterland博士和Dolinoy博士他們幾乎沒有遺傳和表觀的差異的Ay/a懷孕小鼠，分成2組，一組的飼料添加了VC,膽堿，葉酸，甜菜堿等可以促進(jìn)DNA甲基化的食物，另一組則是正常的飲食，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，喂有甲基化的飼料的組，小鼠出生后的皮毛表型顏色各異。進(jìn)過研究發(fā)現(xiàn)，IAP的啟動(dòng)子區(qū)域甲基化程度升高，導(dǎo)致了Agouti的基因沉默表達(dá)，小鼠的皮毛出現(xiàn)了偏棕色，IAP的啟動(dòng)子甲基化的程度不同，小鼠的顏色也不同，但是它們的基因型都是一樣的。這一結(jié)果顯示，在母親懷孕期間，通過飲食對表觀遺傳的修飾可以影響后代的表型。
??人的Agouti基因也已經(jīng)被找到了。主要表達(dá)在脂肪，睪丸，卵巢等地方。我們都知道孕婦在懷孕之初會(huì)不充葉酸等營養(yǎng)物質(zhì)。而人類也有Agouti基因，為什么人類的毛色沒有什么差異呢？Agouti基因不在人的毛囊中表達(dá)，且與毛發(fā)著色沒有什么關(guān)系。
??此外，在日常生活中，“奇趣”生物現(xiàn)象，比如說：生著生著沒墨的小貓，還有著“十只橘貓九只胖，還有一只壓倒炕”的橘喵。難到自帶“土豪色”的小動(dòng)物，都受這種神奇基因的影響嘛？（雖然之前介紹過Agouti基因表達(dá)有影響代謝的能力）
??但是，但是，但是！還未有科學(xué)依據(jù)顯現(xiàn)這些有意思的生物表型和表觀有關(guān)系，這些現(xiàn)象會(huì)讓人不禁好奇的問：這些和Agouti基因相關(guān)嘛？和表觀遺傳學(xué)相關(guān)嘛？
??這些奇趣的生物學(xué)現(xiàn)象具體的機(jī)制，會(huì)隨著今后的研究得到解釋，此外還有很多未知的有意思的現(xiàn)象在等待探索和發(fā)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
1;Dolinoy D C, Weidman J R, Waterland R A, et al. Maternal genistein alters coat color and protects Avy mouse offspring from obesity by modifying the fetal epigenome.[J]. Environmental Health Perspectives, 2006, 114(4):567-572.
2:Rosenfeld C S, Sieli P T, Warzak D A, et al. Maternal exposure to bisphenol A and genistein has minimal effect on A(vy)/a offspring coat color but favors birth of agouti over nonagouti mice[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2013, 110(2):537-542.
3:楊云青, 高丹玫, 郭宗圣. Agouti和Agouti相關(guān)蛋白的一些生物學(xué)內(nèi)涵[J]. 動(dòng)物學(xué)雜志, 2008, 43(5):144-152.
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