生物物種往往是以生殖隔離來界定的。但自達爾文開始,生物學家就無法解釋兩個不同的物種雜交能夠產生不育后代(如驢子和馬雜交產生騾子)原因。zui近,Fred Hutchinson癌癥研究中心的一項新研究表明,上述原因可能與異染色質(heterochromatin)有關。這篇研究報告發表于10月22日的Science雜志上。
Joshua Bayes等人對果蠅(Drosophila)的一個特殊的基因——Odysseus進行研究,若將該基因導入到其他物種基因組中,導致雄性不育(male sterility)。Odysseus是一種轉錄因子基因,該基因所表達的蛋白質一直被認為能夠開啟果蠅睪丸(Drosophila testis)內其它基因的表達。
之前有研究表明,Odysseus的DNA結合域進化速度極快,因此課題組猜測Odysseus這種雜交不育蛋白或許能夠結合到異染色質中重復的衛星DNA上。經過試驗,研究人員發現結果與之前的假設一致——Bayes發現Odysseus蛋白能夠結合到異染色質著絲粒附近或基因少的染色體(gene-poor chromosomes)的DNA上,并導致異染色質這些區域去凝縮(decondensation)。將Odysseus蛋白導入到別的物種中,能夠與該物種Y染色體發生結合,并對精子形成的過程產生嚴重有害的影響。