人可以與猩猩交配繁殖嗎?馬與驢交配生下的騾為什麼都沒有生育能力?中研院分生所副研究員呂俊毅最近以酵母菌為對象,找到物種演化的基因密碼。
這篇研究論文同時刊載在相關領域最頂尖的「細胞」雜誌中,這是台灣第二篇登上細胞的本土研究論文。呂俊毅與團隊陽明大學博士生周睿鈺與助理李信毅等人這項發現,完全是本土研究。
呂俊毅說,「界、門、綱、目、科、屬、種」是我們熟悉的分類,「種」 是生物分類最基本單位,同「種」之間的個體才能交配繁殖。過去科學家早已知道,這可能是因雜交的子代中,原本兩個需要互動的基因,分別來自不同「種」,所以無法互動,如同A廠牌汽車若硬生生換上B廠牌引擎零件,恐怕也無法開動。
多年來,全球學者都想找出到底是那些基因作怪,阻擋不同物種間交配繁殖。呂俊毅團隊選上酵母菌,因為酵母菌只有16條染色體、可以大量繁殖,而且90分鐘就過完了一個生命周期。兩個不同種的酵母菌種分別是偏好有氧呼吸與無氧呼吸的不同菌種。
經過逐一交換比對身體內的染色體後,發現一對關鍵,一個基因(AEP2)在細胞核中,另一個(OLI1)在粒線體中。這兩個基因必須來自同一種,才能配合運作。研究團隊同時也發現AEP2基因可以控制OLI1基因的轉譯,清楚呈現這一對基因互相配合運作的過程。
從研究結果延伸,未來是否可發展異種動物交配、繁殖?呂俊毅認為,從理論上是可能的;唯人體與動物的基因組成非常複雜,要找到這類的關鍵基因還要很長的路要走。不過,最重要的是,異種交配所牽涉到的倫理、生態混雜問題,可能是我們更需面對及關心的。