果蠅個(gè)頭很小，全身只有3mm長，但自從20世紀(jì)初以來，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)它擁有完整的基因序列，與小鼠、斑馬魚、家雞和非洲爪蟾一樣，均為重要的模式研究用動(dòng)物模型。在維也納獸醫(yī)大學(xué)(Vetmeduni Vienna)，果蠅很是神秘，并不露面，培養(yǎng)在Memmert低溫培養(yǎng)箱IPP中。

追尋達(dá)爾文進(jìn)化論的足跡
在論及氣候環(huán)境變化時(shí)，對(duì)某一物種種群應(yīng)對(duì)氣候變遷的生存機(jī)理研究比以往更為熱門，肇始自1920年代的群體遺傳學(xué)不斷為大家展現(xiàn)遺傳科學(xué)與進(jìn)化理論領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)。

 

快速演化中的進(jìn)化
因此，為什么一個(gè)種群內(nèi)的成員各不相同？為什么某些種群比其他種群更能適應(yīng)環(huán)境變化？種群間所共有的基因又有哪些，其基因形態(tài)在受環(huán)境影響下發(fā)生突變的程度又有多大呢？
在Vetmeduni Vienna 群體遺傳學(xué)研究所，科學(xué)家們正在進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)研究來驗(yàn)證相關(guān)問題。 但又是什么讓果蠅成為模式研究生物的呢？原因在于它讓研究者能夠在快速運(yùn)動(dòng)中研究進(jìn)化課題，同時(shí)繼代周期又很短，容易培養(yǎng)。此外，果蠅只有4對(duì)染色體，，總共大約只有14000個(gè)基因，因此非常容易進(jìn)行調(diào)控。通過直接調(diào)控標(biāo)靶基因，研究者可以針對(duì)多背景環(huán)境進(jìn)行基因替換研究，不管是代謝過程、交配行為、老化、肥胖，乃至由病原體或氣候變化引發(fā)的不良反應(yīng)，均可納入研究范疇。

 

世界最大的果蠅品系中心
即便是現(xiàn)在進(jìn)行基因測(cè)序依然非常復(fù)雜，費(fèi)用相對(duì)高昂。如果研究者要考察基因間的相互作用或探求基因修飾的緣由，實(shí)驗(yàn)前后往往都需要做測(cè)序?qū)Ρ�。因此Vetmeduni Vienna 經(jīng)過優(yōu)化，選用了快捷而又不算昂貴高通量下一代測(cè)序技術(shù)路線。由群體遺傳學(xué)研究所和維也納分子生物技術(shù)研究所共同發(fā)起成立了國際上規(guī)模最大的果蠅品系中心，樣本庫中收集有多達(dá)22000多個(gè)果蠅品種，業(yè)已成為群體遺傳學(xué)研究所乃至同領(lǐng)域不可或缺的寶貴研究資源。對(duì)其中的任何一個(gè)品系來說，都能關(guān)掉/敲除某個(gè)特定基因，這使得研究者能夠準(zhǔn)確研究該基因的具體工作機(jī)理。

借助低溫培養(yǎng)箱模擬不同的異常環(huán)境
在Vetmeduni Vienna 果蠅品系中心有超過20臺(tái)Memmert IPP750plus低溫培養(yǎng)箱，研究者正在借助其穩(wěn)定的環(huán)境模擬能力開展研究，以期獲得環(huán)境變化在多大程度上影響著已知的基因突變。在其中一項(xiàng)研究課題中，不同基因版本的動(dòng)物群落暴露在或高或低的異常溫度環(huán)境中，這些實(shí)驗(yàn)夜以繼日地持續(xù)進(jìn)行，一直延續(xù)至果蠅繁衍數(shù)代。培養(yǎng)箱后部的照明系統(tǒng)為飼養(yǎng)在許許多多飼養(yǎng)盤的果蠅提供了持續(xù)的光照環(huán)境。
 

 

其中，一些優(yōu)質(zhì)品系的果蠅已經(jīng)進(jìn)化了100多代，每個(gè)繼代果蠅的基因測(cè)序正在逐漸解答著大家的疑問：哪些基因片段發(fā)生了改變？在不同環(huán)境下哪個(gè)基因變異占優(yōu)勢(shì)？哪些特征能夠遺傳給子代，又是如何改變他們的外在表現(xiàn)的？人類基因與果蠅基因有70%是相同的，因此這些研究發(fā)現(xiàn)是值得關(guān)注的。