基因體分析幫助塔斯馬尼亞惡魔

作者：葉綠舒（PanSci泛科學網專欄作者）

聽過塔斯馬尼亞惡魔嗎？如果你以為是卡通裡的Taz就錯了！世界上真的有一種生物叫做塔斯馬尼亞惡魔（Tasmanian Devil），牠又名袋獾，學名是Sarcophilus harrisii，為目前世界上最大的肉食性有袋類。

成年的塔斯馬尼亞惡魔是夜行性動物，體長約一尺（60公分），雄性比雌性略大30%。塔斯馬尼亞惡魔都是黑的，大概有八成的惡魔胸口有白色的條紋。尾巴的長度大約是身長的一半，尾巴是塔斯馬尼亞惡魔很重要的器官，主要用來儲存脂肪以及保持平衡。在塔斯馬尼亞惡魔的尾巴底部有氣味腺會分泌帶有惡臭的分泌物；由於他的惡臭、以及他極大的叫聲加上他暴躁的脾氣，因此得到了塔斯馬尼亞惡魔這個封號。

叫做惡魔應該所向無敵是吧？但是最近惡魔碰上了大麻煩，而這個麻煩的根源竟然是牠自己造成的。

一開始是在1996年時，有科學家注意到在塔斯馬尼亞島北部出現了一些臉上長著醜陋的腫瘤的惡魔。接著他們發現這些腫瘤不止是難看而已，而且還會致命。接著發現這種腫瘤會傳染，舉凡互咬、臉頰碰觸以及交配，都會讓腫瘤從一隻惡魔傳染給另一隻惡魔。

接著他們發現這種病（DFTD，devil facial tumor disease 惡魔臉部腫瘤疾病）傳播的速度猶如野火燎原，不幾年，塔斯馬尼亞島上的惡魔就從十萬隻降到四萬隻，而且數字還在持續下降中。由於目前除了塔斯馬尼亞島上已外，其他地區都找不到這惡魔的蹤跡，所以目前已被列入瀕危(endangered)名單。

但是為何腫瘤可以傳染呢？目前所知的腫瘤幾乎都不會傳染，僅知的極少數幾種也不會像DFTD散播得那麼快速。科學家們仔細研究過才發現，原來是因為數千年來塔斯馬尼亞島上的惡魔們過著與世隔絕的生活，一代代下來，由於無法引進其他的新族群，造成全島的惡魔們都是親戚；於是當一隻惡魔臉上出現腫瘤，在極度缺乏基因多樣性的環境下，竟然只要接觸一下，掉下來的細胞就可以毫無障礙的在另一隻惡魔的臉上生長！

既然是因為基因多樣性不夠，當然要提高基因多樣性囉！可是，目前除了塔斯馬尼亞島上也沒有其他的地方找得到牠們了，那要怎麼辦呢？為了要拯救塔斯馬尼亞惡魔，科學家們開始分析惡魔們的基因體。他們找了北部的一頭惡魔（這頭惡魔對兩種DFTD有抵抗力）以及南部的另一頭惡魔來定序，透過比對牠們倆的基因體，找到了跟DFTD最可能相關的三個基因突變；接著，他們針對這些基因體的位置，找到全島惡魔在親緣關係上最遠的七個族群。

找到了以後工作才開始呢！接著要在圈養的狀況下繁殖這些惡魔，刻意地把親緣關係遠的惡魔們拿來交配，希望可以找到對這些DFTD有抵抗力的惡魔，同時也藉由這個作法來提高惡魔們的基因多樣性；如此一來，就算不能馬上找到具有抵抗力的個體，至少也可以讓DFTD散播的慢一點。

過去我們都只知道基因體計畫可以幫助我們瞭解基因、瞭解遺傳疾病，在塔斯馬尼亞惡魔身上，我們又看到了另一種用途。


註：袋獾的尾巴底部有氣味腺會分泌帶有惡臭的分泌物；由於他的惡臭、以及他極大的叫聲加上他暴躁的脾氣，因此得到了塔斯馬尼亞惡魔這個封號。（圖片來源：維基百科）