驯养鱼类的奇怪基因组

在他们的历史上，人类驯养了大量的动物，有些作为食物，有些作为同伴和保护者。一些物种--比如兔子和豚鼠等动物--已经在这两个类别之间进行了部分转换，目前它们既是食物，也是宠物。但有一种物种已经完全抛弃了它作为食物来源的过去。而且，在另一种罕见的情况下，它最终与其说是一种伴侣，不如说是一种装饰品。

我们在这里谈论的是金鱼，现在我们已经看到了它们的基因组。而且它几乎和鱼本身一样怪异。

值得停下来想一想，它们在驯化的领域里是多么的奇怪。它们一开始只是一种完全用于水产养殖的鲤鱼的略带颜色的变体。我们已经将它们从食物链中彻底移除，把它们变成了宠物，但它们不是那种我们可以与之互动的宠物，比如狗或猫，甚至是豚鼠。在很大程度上，他们只是坐在那里，看起来像是装饰性的。在让它们变得更具装饰性的过程中，我们培育出了许多功能远远不如鱼类的品种。

(我邀请你们所有人举一个我没有想到的物种的例子，它有着同样不同寻常的轨迹，并在评论中让我知道。)。

这里也有一段奇怪的历史。虽然我们很笼统地称它们为金鱼，但我们所拥有的大部分并不是真正的金鱼。在中国驯化后(后来从花园池塘转移到室内水缸)，金色的鱼最终留给了皇帝，所以它们仍然相当稀有。与此同时，我们培育出了多条尾巴的品系，没有背鳍的品系，以及更多的品系。

这很可能会在基因上对这种鱼造成一些奇怪的影响。但事实证明，他们一开始就很奇怪。

即使是报告基因组的过程也被证明是有点奇怪的。这最早是在5月份报道的，当时一个研究小组描述了一种金鱼的基因组，并将其与其祖先普通鲤鱼进行了比较。但这项分析相当简约。本周，一个大型财团不仅放弃了对一种金鱼品种的分析，还放弃了对185种不同品种的金鱼的分析。外加16种不同的野生鲤鱼基因组进行比较。虽然金鱼基因组只有18亿个碱基对长(1.8千兆碱基)，但完成这一切所需的原始序列已经达到4.3万亿个碱基。这是一项惊人的努力。

但由于其他研究小组已经发表了这些数据，研究人员在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了这一数据，采用的方法只是通过非正式的同行评审。这篇论文似乎没有任何问题会导致同行评议失败，但出版商通常希望获得新奇的结果，而这显然不够新。

大多数动物都有两组相似的染色体，父母各有一组。人类有23条染色体，每条染色体都有两条，这意味着我们每个人都携带46条染色体。金鱼和鲤鱼都有25条染色体，但每条鱼都携带100条染色体，而不是两条，而是四条，或者更确切地说是两条一条。显然，产生鲤鱼的血统是两个密切相关的血统(可能是分离但关系密切的物种)的杂交。

因此，除非基因的某些拷贝因突变而被删除或禁用，否则这种鱼应该有四个拷贝。但在某些特定的情况下，它们并不存在，比如DNA修复基因，其中一组拷贝已经被消除。在许多组织中，一组基因或另一组基因更活跃，但没有明显和一致的模式来确定哪一组基因是活跃的。因此，我们还没有真正了解鱼的四组基因到底发生了什么，但答案不太可能是简单的。

这些鱼是最近才被分离出来的，而且经过了非常严格的挑选，因为它们有着不同寻常的特征--只要看看维基百科上的金鱼品种名单上的图片就知道了。这些生理特征背后的许多遗传变异很可能是最近的，并已被选为该菌株中唯一存在的变异。这就产生了所谓的选择性扫荡，在这种情况下，变种以及它出现时恰好在它附近的任何其他变种，都是种群中唯一存在的变种。

因此，研究人员对这些鱼进行了选择性扫描，不出所料地发现了相当多的鱼。前1%的可能扫描总共包含近1000个基因。斑马鱼是一种与鲤鱼没有太远亲缘关系的物种，其中173个基因已经被删除。携带这些缺失基因的鱼在色素沉着和体型等特征上发生了变化，这正是你所期待的，因为金鱼和大多数其他鲤鱼不同。也有一些与行为有关的变化，但重要的是不要把它们看作狗一样的行为--在鱼身上，更重要的是它们如何进食或对气味的反应。“。

研究人员还仔细研究了蛋金鱼的基因组，这种鱼不再形成背鳍。他们总共确认了近400个与背鳍缺失有关的基因。奇怪的是，大多数变异都来自两个祖先基因组中的一个。而当斑马鱼(57条斑马鱼)中这些基因的子集被敲除后，四分之一的斑马鱼背鳍附近发生了明显的变化。剩下的那些是不是有一个更微妙的问题，是以其他方式造成了差异，还是仅仅是虚假的，目前还不清楚。

虽然目前的分析还不完整，但大量的菌株和序列意味着这里有足够的数据让研究人员忙碌很长一段时间。然而，由于每个基因最多有四个拷贝，对这些动物进行遗传学研究从来都不是一件简单的事情，所以理解序列差异意味着什么将需要相当多的工作。

在某种程度上，这一观点证明了大多数遗传学家专注于斑马鱼的决定是合理的，斑马鱼可能没有金鱼那么多的品系，但确实有更简单的遗传学。不过，作者认为这两个物种可能有亲缘关系。由于每个基因都多了一对拷贝，金鱼可能比斑马鱼能容忍更多的突变。