食物可以改变基因？武大学者最新研究发现动物食性转变的指示基因

食物真的可以改变基因吗？对这个问题不支持的人会回一句：吃猪肉会不会变成猪？答案当然是不可能，但是食物可以改变基因，回答却是可能的，答案就藏在漫漫的进化长河中。

有一种假说认为，海藻糖酶是一种二糖酶，可以特异性地降解食物成分中的海藻糖。昆虫体内含有较多的海藻糖，而脊椎动物和植物的组织基本不含或者含有很少的海藻糖。因此，海藻糖酶对于食虫哺乳动物非常重要，不可或缺；对于其它食性的哺乳动物，可能不太重要。

为了检验这个假说，来自武汉大学生科院的研究人员发表了题为“Trehalase gene as a molecular signature of dietary diversification in mammals”的文章，首次发现，海藻糖酶基因可以作为哺乳动物食性转变的重要指示基因。

这一研究发现公布在进化生物学领域著名期刊Molecular Biology and Evolution（IF=14.8）上，文章通讯作者为武汉大学生命科学学院赵华斌教授，第一作者为焦恒武。

研究人员首先以蝙蝠为研究对象，因为蝙蝠是哺乳动物中食性最多样的类群，包括食虫、食果、食蜜、食肉、杂食、吸血等食性。

研究人员查找和扩增了26种蝙蝠的海藻糖酶基因的序列，发现食虫蝙蝠都具有完整的海藻糖酶基因，而大部分非食虫蝙蝠的海藻糖酶基因都发生了独立的假基因化。进化选择压力的分析显示，海藻糖酶基因在非食虫蝙蝠中发生了松弛选择，其功能不再不可或缺。

海藻糖酶基因可以作为预测哺乳动物食性转变的指示基因

之后进一步地，这一课题组研究了19种不同食性蝙蝠代表物种的组织酶活，发现食虫蝙蝠的海藻糖酶的酶活显著地高于其它食性的蝙蝠。

接下来，研究组成员将研究范围扩大到整个哺乳动物类群，共研究了119个哺乳动物物种，发现食虫哺乳动物都保留着完整的海藻糖酶基因，而大多数非食虫哺乳动物的海藻糖酶基因都发生了假基因化。基于系统发生框架下的逻辑回归分析显示，食物成分中的昆虫占比与海藻糖酶基因的保留有显著的正相关。

这项研究表明，海藻糖酶基因与哺乳动物食性分化密不可分，能预测食性进化历史。因此，海藻糖酶基因可以作为哺乳动物食性转变的指示基因，对于动物食性的进化及其生态学意义具有重要价值。

原文标题：

Trehalase gene as a molecular signature of dietary diversification in mammals

https://doi.org/10.1093/molbev/msz127

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