[生物通讯]昆虫身体结构令人惊异的多样性可能部分要感谢一小段负责激发许多动物所共有的关键发育基因的潜力的DNA。研究人员是在近日举行的美国科学促进协会年会上做上述表示的。

    指导发育的基因可以超越物种界限，保存在从飞蛾到鲭鱼到猴子等多种生物体内。这些发育基因主要是影响机体不同区域定位和功能的同源异型(Hox)基因。科学家认为这些生物体之间巨大的差异与其说是由这些发育基因的数目或类型造成的，到不如说是由发育基因被调控的方式引起的。但同样或类似的基因是如何创造出如此不同的生物体的，还是一个令人难解的谜。

    现在，研究人员已经查明，一个调节性变化似乎对于地球上种类最繁杂的群体－－昆虫的进化起着关键作用。来自威斯康辛大学的Galant和Sean Carroll研究了一个叫做超双胸（Ultrabithorax ，Ubx)的同源异型基因，该基因控制着昆虫的哪一肢与身体的哪一部分相连。检查完果蝇和其它4种昆虫的DNA后，两位研究人员发现5个物种中，该基因临近的DNA区域几乎完全相同。而这个区域在其它节肢动物和有关蠕虫类的生物体如栉蚕等中却变化很大。

    为查明这一临近DNA区域的功能，Galant和Carroll将果蝇和栉蚕的这一区域进行互换。栉蚕该区域的DNA放置到果蝇基因组中后仍然运行良好。但果蝇这一区域的DNA 放置到栉蚕中后，却赋予栉蚕新的只有昆虫才拥有的发育能力；例如，该区域DNA将栉蚕的胸部组织变成了腹部组织，同时还抑制了某些目标基因的表达。研究人员认为，这一区域将昆虫的腿部组织转移到胸部，而将腹部组织解放出来形成新的形状，行使新的功能。Galant和Carroll首先将有关发现发表在2月6日《自然》杂志的网络版上。

    来自康涅狄格州Wesleyan大学的进化和发育生物学家Ann Burke认为，这项发现证明如果生物学家将不同生物体的进化史进行比较并提出正确的问题，“我们就可以挖掘出所有这些令人难以置信的、甚至有悖于已被广为接受的规律的信息。”

生物通摘译自SCIENCE NOW