发布时间:2022-12-30 10:20 原文链接: 人类染色体竟“凭空出现”155个新基因?

  据报道,来自希腊亚历山大弗莱明生物医学科学研究中心(BSRC Fleming)和爱尔兰都柏林圣三一大学的研究人员发表在《细胞报告》杂志上的最新研究声称,他们在人类的基因组中鉴定出了155个来自DNA非编码区的新基因——这表明,现代人类在700万年前和黑猩猩谱系“分道扬镳”后至今仍在继续进化。

  155个全新基因,似乎“凭空出现”

  报道称,新基因通常是通过众所周知的基因复制机制中产生的,但这155个新基因,却似乎是“凭空出现”的——它们出现在人体用以构建分子的指令以外的DNA片段中,这些独一无二的基因在促使微生物蛋白让细胞健康生长方面有一定重要性。

  据悉,这些新基因仍能编码微蛋白,但由于它们编码出来的微蛋白实在太小,导致这些DNA序列很难被找到和研究,也因此常常在各种研究里被忽略。

  来自BSRC Flemming的进化遗传学家尼古拉斯·瓦基利斯介绍说道,“这个项目始于2017年,因为我对新基因的进化很感兴趣,而且想弄清楚这些基因究竟是如何起源的。”但该项目却被搁置了几年,直到2020年另一项研究发表,“其中有一些非常有趣的数据促使我们继续这项工作”。

  据悉,在这项发表于2020年的研究是由加州大学旧金山分校的研究人员所做。他们对一些微生物蛋白进行了分类,这些微生物蛋白正是由曾被称为“垃圾DNA”的非编码区域产生的。

  其中44个新基因,在维持人体机能方面发挥着重要作用

  研究人员们发现,在人类新发现的这些“微基因”中,有一些可以一直追溯到最早期的哺乳动物,其中还有两个基因是在现代人类与黑猩猩谱系分离后出现的——也就是说,当700万年前现代人类从黑猩猩祖先进化中分离出来时,一个对心脏组织的建构起作用的基因出现了。

  报道称,如果这种微基因确实是在最近几百万年内出现的,那么这就是人类DNA中这些不断进化的部分迅速成为了人体必需部分的“惊人证据”。

  此外,研究人员通过逐个删除实验室培养的细胞中的基因来探究这些序列的功能,结果显示,有44个细胞培养物显示出了生长缺陷,证实了这些由于删除的而缺失的DNA片段在维持人体机能方面发挥着重要作用。

  在其他对比分析中,研究人员还在3个新基因中发现了与疾病相关的已知变种。报道指出,这些基因虽然非常小,但对人体的作用却不可忽视,有些甚至与人类的某些特异性疾病有关,包括肌肉萎缩症、色素性视网膜炎等,但还需要进一步的研究来阐明这些关系。

  鉴于现有的现代技术和医学知识,想理解人类作为自然选择的物种所经历的生物变化规模可能还有巨大挑战性,但几千年来的饮食与疾病压力已经极大地塑造出人类今天的适应能力——并且毫无疑问还会在时代发展中继续适应。

  报道还称,在非编码区域内自发产生新基因的确切机制尚不清楚,但凭借新发现的追踪这些基因的能力,未来将更有可能找到答案。“如果我们的想法是正确的,那么人类基因组中还隐藏着更多功能性相关的东西。”爱尔兰都柏林圣三一大学遗传学家麦克莱萨特说。

相关文章

新方法揭秘微生物“生命暗物质”

微生物具有合成多种天然产物的能力。但在微生物合成天然产物时,大量合成基因仍处于“沉默”状态。它们的产物被称为微生物“生命暗物质”。如何有效激活并挖掘这些“生命暗物质”?近日,中国科学院深圳先进技术研究......

“唤醒”沉默的基因新方法揭秘微生物“生命暗物质”

微生物具有合成多种天然产物的能力。但在微生物合成天然产物时,大量合成基因仍处于“沉默”状态。它们的产物被称为微生物“生命暗物质”。如何有效激活并挖掘这些“生命暗物质”?近日,中国科学院深圳先进技术研究......

遗传发育所克隆出小麦新型广谱抗白粉病基因

小麦白粉病是威胁粮食安全的病害之一。当前,提高小麦的白粉病抗性尤其是广谱抗性,是小麦抗病育种领域的主要任务。野生二粒小麦是普通小麦的野生祖先种,经历了长期而复杂的环境演变,积累了丰富的遗传多样性,是现......

基因编辑一针“剪”血,助力角膜新生血管治疗

近日,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院主任医师黄锦海、周行涛团队,与暨南大学附属深圳眼科医院教授雷和田团队、温州医科大学附属眼视光医院教授王勤美团队合作,开发了一种针对VEGFA基因的CRISPR/Cas9......

基因编辑家蚕表达外源丝蛋白研究获进展

近日,国际学术期刊PNASNexus在线发表了江苏科技大学生物技术学院/农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室教授谭安江团队的研究成果,该研究通过构建多种家蚕丝腺表达体系,实现了蜘蛛和袋蛾丝蛋白等在家蚕内的......

8年恋爱、4篇论文,他们为科研“吵了无数次”

最近几年,每隔一段时间,张冲就会发一个朋友圈,配文为“这一秒钟科学不重要”。配图则为一篇新上线论文截图,她和丈夫薛瑞栋的名字赫然在列。今年情人节,这个系列的朋友圈再次“更新”。此次的配图为一篇Natu......

基因编辑技术揭开海洋硅藻密度感知的谜底

近日,中国科学院海洋研究所藻类生理过程与精准分子育种团队与合作者利用精准基因编辑技术揭示了海洋硅藻对种群密度信号的感知和传递机制。研究成果发表在《国际微生物生态学学会杂志》上。陆地和海洋中的动物会通过......

基因组系统解析工具开发研究取得重要进展

近日,中国工程院院士、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)教授包振民团队开发国际首个整合宏观/微观进化基因组和功能基因组的综合分析工具(PanSyn,https://github.com/yhw32......

遗传发育所揭示水稻RNA识别结构域蛋白抑制外源基因沉默的机制

植物是复杂的生物系统。植物体内基因的表达受到多种水平的调控,如转录水平、转录后水平、DNA甲基化/去甲基化等,从而对基因表达进行精密高效的调控。中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松研究组筛选OsEI......

人类将病毒传给动物多于动物传给人类

人们害怕老鼠等动物将病毒传给自己。但结果显示,在传播病毒方面,其他动物更有理由害怕人类。英国伦敦大学学院科学家对病毒基因组开展的一项最新分析表明,当病毒在人类和其他动物之间传播时,病毒更多地是从人类跳......