研究人员发现了TAS1R基因家族的显著多样性，TAS1R基因家族负责脊椎动物的味觉感知。这一发现源于一项全基因组调查，揭示了味觉受体的进化史，并在开发各种动物的特殊食物方面具有潜在的应用价值。

　　味觉是一种关键的感觉，在区分营养食物和潜在毒素方面起着关键作用。我们对甜味和咸味的偏好就是一个例子，这与身体对碳水化合物和蛋白质的需求是一致的。由于其进化意义，全球科学家都在探索味觉感受器的起源和发展。了解不同生物进食行为的这些方面有助于更广泛地了解我们星球上的生命历史。

　　在我们的味觉调色板中，一个重要的味道是鲜味，或者说是咸味，它与蛋白质有关，而蛋白质是许多生物饮食的重要组成部分。味觉受体1型(T1R)在哺乳动物中检测甜味和鲜味。这种味觉受体由TAS1R编码，TAS1R是一个基因家族，包括TAS1R1、TAS1R2和TAS1R3，它来自脊椎动物的共同祖先。然而，在腔棘鱼和软骨鱼中没有观察到这种基因模式，在这些鱼类中已经发现了“分类学上未定位”的TAS1R基因，这表明对味觉受体的进化史的理解不完整。

　　新TAS1R群的发现

　　然而，现在，由日本近代大学副教授Hidenori Nishihara和明治大学教授Yoshiro Ishimaru领导的研究小组已经在TAS1R家族中发现了五个新的，以前未被发现的群体。这一发现是对包括所有主要鱼类在内的有颌脊椎动物进行全基因组调查的结果。

　　由近台大学的研究人员领导的一项新研究发现，TAS1R家族中有五组新的鲜味和甜味受体(tas1r4、5、6、7和8)，TAS1R2和TAS1R3基因也存在多样性。来源:近代大学Hidenori Nishihara

　　这项研究发表在2023年12月13日的《自然生态与进化》杂志上，其中包括明治大学的高级助理教授Yasuka Toda，智庆大学医学院的Masataka Okabe教授，国立遗传研究所的Shigehiro Kuraku教授和东京大学的项目副教授Shinji Okada。

　　“我们的研究表明，与大多数现代脊椎动物相比，脊椎动物祖先拥有更多的t1r。这些发现挑战了在进化过程中只保留了三个T1R家族成员的范式，”西原教授说。

　　研究人员将这些新的味觉受体基因命名为TAS1R4、TAS1R5、TAS1R6、TAS1R7和TAS1R8，并根据它们在具有共同祖先的物种中的分布进行了分类。研究人员发现，TAS1R4基因存在于蜥蜴、蝾螈、肺鱼、腔棘鱼、bichir和软骨鱼中，但在哺乳动物、鸟类、鳄鱼、海龟和硬骨鱼中却不存在。

　　颜色键表示各种T1R成员的名称。分支上填充的彩色圆圈表示TAS1R成员的存在，而开放的圆圈表示它们不存在。圆上的箭头表示在分支上丢失了TAS1R成员。来源:近代大学Hidenori Nishihara

　　此外，蝾螈、肺鱼和腔棘鱼也被发现含有TAS1R5。研究人员观察到TAS1R5、TAS1R1和TAS1R2之间的密切进化关系，表明这些基因之间有共同的祖先。软骨鱼只具有TAS1R6。值得注意的是，研究人员发现，TAS1R6是从导致TAS1R1、TAS1R2和TAS1R5基因的同一个祖先基因进化而来的。虽然蝾螈和蜥蜴拥有TAS1R7，但鱼和肺鱼拥有TAS1R8。研究人员确定，这两个基因起源于有颌脊椎动物的共同祖先。

　　TAS1R基因的多样性和重复

　　除了这些新基因外，该研究还揭示了现有TAS1R基因的多样性。例如，他们发现骨脊椎动物的TAS1R3可以分为TAS1R3A和TAS1R3B。TAS1R3A存在于四足动物和肺鱼中，而TAS1R3B则存在于两栖动物、肺鱼、腔棘鱼和鳍状鱼类中。此外，基因组调查发现TAS1R2已经分化成两个不同的群体(TAS1R2A和TAS1R2B)，挑战了TAS1R2形成单一基因群体的传统观点。

　　Nishihara教授补充说:“我们发现TAS1R系统发育树共包括11个TAS1R进化枝，揭示了意想不到的基因多样性。”

　　研究结果还表明，第一个TAS1R基因大约在6.15 - 4.73亿年前出现在有颌脊椎动物中。然后，该基因经过多次复制，在骨脊椎动物的共同祖先中产生了9个味觉受体基因(TAS1R1、2A、2B、3A、3B、4、5、7和8)。随着时间的推移，这些基因中的一些在不同的谱系中丢失了，哺乳动物和硬骨鱼只保留了三个tas1r(哺乳动物的TAS1R1, TAS1R2A和TAS1R3A)。

　　除了揭示进化史之外，这些发现还有实际应用价值。西原教授向我们解释说:“这些发现使我们更容易推断出不同脊椎动物的味觉偏好。反过来，这可能有潜在的应用，比如开发适合鱼类、两栖动物和爬行动物偏好的宠物食品和引诱剂。”