发布时间:2010-10-18 08:45 原文链接: 《科学》:基因位置对生物进化影响更大

  在生物体改变外形特征、不断进化的过程中,如果某些特征被表达的可能性越高,控制这些特征的基因就更容易发生变异,而此特征也就更有可能发生变化。发表在最新出版的《科学》杂志上的一篇论文提出,基因在染色体中的位置比它对生命的作用更加重要。纽约大学基因组与系统生物学中心和普林斯顿大学李维斯·西格勒综合染色体研究院的基因生物学家认为,控制某些特征基因在染色体中的位置是对进化影响更大的因素。

  自然界的生物,不同个体的外形特征有很大差别,比如身高、眼睛颜色等,即使同一群体这些特征也有明显差别。当前能解释生物外形特征差异的机制,只有少数突变、自然选择、机会等。研究人员希望通过检测基因组的变异部分和这些变异如何影响外形特征的表达,解释为什么不同的外形特征,基因变异程度不同即发生变异的基因数量不同。

  他们分析了一种蠕虫——秀丽隐杆线虫(C. elegans)的基因组,检测了其细胞里约1.6万个特征基因,以确定细胞中每个基因所表达特征的活跃性。一开始,他们选择那些被表达出来更高的某些特征进行了研究,结果发现控制这些特征表达的基因更容易发生变异,其控制的外形特征发生变异的可能性更高。这一结果却跟“因自然选择而导致的变异”有很大不同,“自然选择变异”认为那些对于有机体健康生存必需的基因如控制胚胎发育活性的基因,比那些对于生存不太重要的比如控制嗅觉辨别气味的基因,其变异的可能性要小。

  为进一步寻找原因,他们转向更多的细节,追寻各个基因在染色体组中的位置。分析发现,相比位于染色体两端的基因,那些位于中间的基因对遗传特征变异的贡献更少。也就是说,基因在染色体中的位置影响了不同特征的变异程度。

  根据数学模型显示,那些跟其他很多基因挨在一起的基因,跟它们的邻居有一种进化上的密切关系。在秀丽隐杆线虫中,位于染色体中间位置的基因和更多邻居连在一起,因此比那些靠近末端的基因更少发生变异。

相关文章

方显杨研究组与合作者共同开发了一种新型活细胞DNA成像技术

三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素,其动态变化与细胞生长发育及癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态,是理解基因调控机制的重要科学问题。现有基于CRISPR-C......

胚胎“体检”狙击遗传肿瘤10年诞生百名“无癌宝宝”

11月1日,在长沙举行的第五届湖南省抗癌协会家族遗传性肿瘤专业委员会学术年会上,中信湘雅生殖与遗传专科医院(下称中信湘雅)首席科学家卢光琇宣布,该院第100位通过胚胎植入前遗传学检测(PGT)技术阻断......

我国科研人员找到导致反复“试管”失败的“基因钥匙”

10月16日,记者从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉,该院研究员林戈、副研究员郑伟团队,联合山东大学、上海交通大学医学院等单位的科研团队开展合作攻关,系统揭示了卵子与早期胚胎质量问题导致女性反复“试管”......

衰老如何改变我们的基因

衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确,造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。如今......

为何有人衰老更快?揭秘背后的400个基因

有些人比同龄人更显年轻,而有些人看着更显老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在数十年前就饱受糖尿病、阿尔茨海默病或行动障碍的困扰;有些人能轻松应对严重摔伤或流感侵袭,而有些人一旦住院就再难康复。......

科学家发现玉米耐热关键基因

近日,西北农林科技大学玉米生物学与遗传育种团队联合华中农业大学玉米团队在《植物生理学研究》发表论文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模块通过自噬途径调控玉米耐热性的分子机制。随着全球气温持续......

华北理工学者在染色体研究中获突破

近日,华北理工大学生命科学学院教授王希胤课题组在染色体研究中获突破。相关科研成果在《自然-协议》(NatureProtocols)发表。据介绍,染色体是执行遗传功能的关键结构与功能单元,重建祖先细胞核......

降本提效!我团队研制出系列牛用基因芯片

记者21日从国家乳业技术创新中心获悉,该中心技术研发团队成功研制出奶牛种用胚胎基因组遗传评估芯片和“高产、抗病、长生产期”功能强化基因组预测芯片。该系列基因芯片具有完全自主知识产权,填补了我国基因芯片......

新研究:阻断或抑制一种特殊基因可选择性杀伤癌细胞

国际期刊《内分泌学前沿》日前刊登的一项新研究揭示,一种特殊基因对肠道吸收维生素D及其后续代谢过程至关重要,阻断或抑制该基因能够选择性抑制癌细胞生长。这一发现在癌症治疗等精准医学领域具有广阔应用前景。维......

我国科学家发现大豆种子油蛋比调控关键基因

记者从安徽农业大学获悉,该校王晓波教授团队联合中国农业科学院作物科学研究所邱丽娟、李英慧研究员团队,解析了关键基因对大豆种子油脂和蛋白比例(油蛋比)的调控机制,为高油或高蛋白大豆品种选育提供了新方向。......