PNAS | 自私基因的"倒序装配"：香港浸会大学赵中应团队发现免疫战争如何意外造出线虫的生殖隔离

本文报道了香港浸会大学赵中应团队在PNAS上发表的研究，揭示了线虫中自私基因元件（毒素-解毒剂系统）的起源与演化机制。背景：自私的毒素-解毒剂（TA）系统通过杀死未继承该模块的子代来确保自身遗传，导致种内及种间合子后遗传不相容性，但其起源和维持机制尚不清楚。研究目的：在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis nigoni）中鉴定一个TA基因对，并解析其进化轨迹。结论：研究发现，解毒剂Cni-shls-2为C. nigoni特有的F-box基因，起源于近期串联重复事件，其缺失会导致胚胎致死；该致死效应由母源毒素Cni-hlix-1介导，该毒素由宿主序列与可能源自细菌或古菌的序列融合形成。进化分析表明解毒剂的出现早于毒素，支持TA系统可能起源于宿主-病原体冲突：解毒剂最初在病原体压力下进化，随后产生的毒素强制维持了解毒剂的保留，这一过程意外导致了生殖隔离的形成。研究为理解自私遗传元件的起源与杂交不兼容性的演化提供了新见解。