本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
由於帝王蝶現在正在穿越紐約，我認為現在是重新發表我2006年1月關於這種蝴蝶的舊文章的好時機（另見2008年版本）：
僅使用十幾種物種作為標準實驗室模型有利有弊。一方面，當大部分科學界將其精力集中在單一動物身上時，技術得以標準化，供應商生產價格合理的裝置和試劑，實驗更有可能被其他實驗室複製，也更容易獲得資金，結果是知識的快速增長。
另一方面，也存在缺點。其中之一是狹隘的關注點可能會滋生傲慢。最糟糕的例子是那些研究大鼠的人。他們很少在論文標題中寫“大鼠”這個詞，而且通常在論文的摘要、引言和討論中也找不到。人們必須仔細查閱材料和方法才能找到，但如果你知道這個小秘密，那麼標題中沒有註明物種這一事實就明顯表明這是一篇關於大鼠的論文。一些處理人類的論文也犯了同樣的錯誤，即沒有在標題中指出物種。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。
用於遺傳學和分子生物學研究的最重要的動物實驗室模型之一是果蠅Drosophila melanogaster。一個世紀以來，這些領域幾乎所有的知識進步都首先來自果蠅研究，然後這些知識被應用於其他物種，例如小鼠和人類。
上個月（2005年12月），一篇論文發表，突出了“模型”方法的優點和缺點。一方面，工作中使用的所有技術都是由果蠅研究人員開發的，現在已成為標準方法，易於在實驗室之間複製。
另一方面，它表明有時脫離模型並進行現實檢驗是多麼重要：模型動物中描述的機制是否可以推廣到其他動物，還是模型特有的。處理模型的論文，包括果蠅（當然還有大鼠！），經常在沒有資料支援的情況下，隱式地聲稱其具有普遍適用性（有助於獲得資金！）。
晝夜節律時鐘分子機制的模型最初是在Drosophila melanogaster中開發的，並且仍在對這種動物進行大量研究。在某種意義上，它被視為參考模型 - 後來在小鼠、麵包黴菌、擬南芥植物、聚球藻細菌等中開發的模型總是與果蠅模型進行比較，以尋找相似之處和差異。從某種意義上說，它是時間生物學中的“預設”模型。
這篇論文著眼於一種非模型動物，發現果蠅機制似乎甚至不是其他昆蟲的典型機制。馬薩諸塞大學醫學院的Steven Reppert及其同事正在研究帝王蝶的晝夜節律系統（主要是為了更好地理解遷徙方向）。
在這篇論文中，他們發現帝王蝶與果蠅不同，它具有兩個名為隱花色素（cry）的時鐘基因副本。一個副本（cry1）與Drosophila的非常相似。然而，另一個副本（cry2）與小鼠版本的基因更為相似。
在果蠅的大腦起搏器中，cry不是時鐘的核心組成部分，而是一種藍光感光器。在周圍組織中，相同的基因可能是時鐘的組成部分（它抑制某些其他時鐘基因的表達）。
在哺乳動物中，cry不是直接光敏感的，但它是一個核心時鐘基因，也是其他時鐘基因表達的強力抑制劑。
正如他們在本文中所示，在帝王蝶中，cry1對光敏感，就像果蠅的cry一樣。然而，cry2對光沒有反應，但會抑制其他基因的表達，就像小鼠的cry一樣。
然而，這篇論文最精彩之處在於，作者隨後研究了其他幾種昆蟲物種的基因庫，結果令人驚訝地發現，在更多的昆蟲中發現了cry2，包括蛾、蜜蜂、蚊子和麵粉甲蟲。實際上，蜜蜂和麵粉甲蟲似乎只有哺乳動物樣的基因版本。
他們還繪製了cry基因的系統發育樹，展示了果蠅樣和鼠樣cry版本之間的譜系關係，這兩個版本可能都來自於過去某個時候的基因重複（明顯的先驅，細菌光解酶，在大腸桿菌中似乎只有一個副本，其功能是DNA修復）。
在柞蠶和帝王蝶中，PERIOD蛋白不會進入細胞核。因此，至少在這兩種昆蟲中，晝夜節律時鐘的分子機制必定與果蠅的不同。哺乳動物樣cry基因（一種有效的基因抑制因子）的存在表明，它可能在這些物種中履行Per的功能。因此，昆蟲中執行時鐘的方式似乎不止一種，而果蠅機制並不像以前認為的那樣“標準”。
而且研究帝王蝶一定非常有趣！
參考文獻
Haisun Zhu,1 Quan Yuan,1 Oren Froy, Amy Casselman, 和 Steven M. Reppert, 2005, 蝴蝶的兩種CRY.《當代生物學》, 第15卷, R953-R954, 2005年12月6日。