发布时间:2009-07-07 09:24 原文链接: 《科学》:快速进化基因可促进新物种形成

  据《每日科学》网站报道,可促使一个物种演变为两个物种的基因比基因组中的其他基因显现出更强的适应能力,这引发了科学家对促进此类基因快速进化原因的思考。相关论文发表在最新出版的《科学》杂志上。

  该论文表明此类基因与之前确认的“物种形成基因”有关,两种基因都可编码关键蛋白质,控制分子进出细胞核。研究人员认为细胞内的竞争加速了基因的迅速进化,从而造成了紧密相关的物种彼此基因上却不相容。

  罗切斯特大学的生物学教授达文·普莱斯格瑞弗斯谈到,当其将两种早在300万年前就分裂开来的果蝇类型进行杂交时,一些杂交的后代发生了死亡。这表示,源自一个物种的基因不能与来自其他物种的基因相兼容。当同种类的生物由于山脉或海洋等地理的限制分开时,他们就开始了独自的进化。如普莱斯格瑞弗斯教授之前研究的马达加斯加的果蝇品种,由于印度洋的限制,其逐渐在非洲大陆演变为一个类似的“姐妹物种”,而随着时间的推移,这两个独立进化的物种的基因差异将越发明显。即当同一基因在两个相近的物种中快速进化时,它们将变得十分不同,不能再相互兼容,正如达尔文150年前所预言的那样,他们将在自然的选择下不断进化。

  普莱斯格瑞弗斯对名为Nup160和Nup96的特定基因的快速进化原因有独到的见解。他认为这些基因如同细胞核的门卫一般,对这个最易受到病毒侵袭甚至基因组内部不良基因攻击的目标进行保护。这些基因或受到了不断的攻击,从而培养了自身超强的适应能力,而新物种的起源仅仅是进化竞争所产生的副产品。

  研究小组现在正在研究其他可引发杂交死亡的基因,并尝试辨别出为何自然的选择可致此类特殊的复合体快速地发生进化。普莱斯格瑞弗斯认为病毒可对复合体的快速进化起到推动作用,因为病毒会将自身的DNA注入宿主细胞之中。在双方的竞争中,病毒将不断地寻求机会突破复合体的防护,而护卫基因也将迅速调整以阻挠病毒的侵袭,从而加速了自身的进化。

 

  更多阅读

  《科学》发表论文摘要(英文)

相关文章

Brain:科学家识别出参与阿尔兹海默病中神经元易感性发生的关键基因

神经变性疾病早期阶段的特征是离散脑细胞群中蛋白质的积累以及这些脑细胞的退化,对于大多数疾病而言,这种选择性的易感性模式是无法解释的,但其对于病理性机制或许能提供重要的见解。阿尔兹海默病是世界上主要的痴......

2024年中国基因编辑技术发展现状及趋势分析CRISPR/Cas优势明显

行业主要上市公司:金斯瑞(HK.1548)、凯赛生物(688065.SH)、华熙生物(688363.SH)、华恒生物(688639.SH)、川宁生物(301301.SZ)等本文核心数据:ZFNs技术;......

厚积薄发我国科学家揭开表观遗传“神秘面纱”

长期以来,人们普遍认为,脱氧核糖核酸(DNA)决定了生物体的全部表型。但问题来了,在相同环境中成长的同卵双胞胎,身高、肤色、性格、健康状况等并非完全相同,这是为什么?为了揭开表观遗传的“神秘面纱”,科......

基因解码揭示人类无尾之谜

纽约大学格罗斯曼医学院(NYUGrossmanSchoolofMedicine)的研究人员进行的一项新研究表明,我们远古祖先的基因变化可以部分解释为什么人类不像猴子那样有尾巴。这项研究成果最近发表在《......

人与猿类如何在进化中“甩掉”尾巴

猴子有尾巴,而人类和猿类的尾巴却在进化中消失了,是什么在其中起了关键作用?《自然》28日发表的一篇论文,报道了人类和猿类演化掉尾巴的遗传学基础。灵长类动物尾部表型的系统发育树(Ma表示百万年前)。图片......

一步到位沉默一个小鼠胆固醇基因

意大利科学家在一项小鼠研究中展示了无需永久性基因组编辑,也可对一个控制胆固醇水平的基因做到长效抑制。这一靶向表观遗传沉默(不用直接改变DNA序列就可改变基因功能)的效果在小鼠中持续近1年,令循环胆固醇......

安捷伦一季度营收缩水5.6%,仍稳坐16.6亿美元大关

2月27日,安捷伦科技公司(纽约证券交易所代码:A)公布截至2024年1月31日的2024财年第一季度财报。第一季度营收为16.6亿美元,与2023年第一季度相比下降5.6%,核心营收(1)下降6.4......

多样化菌群共存现象有了新解释

近日,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所副研究员王腾团队在《自然—通讯》发表研究成果。该研究从理论上揭示了微生物群落中广泛存在的水平基因流动可以帮助竞争性微生物群体突破物种多样性“极限”,促......

与DNA损伤相关的145个基因“现形”

研究示意图。图片来源:《自然》杂志据最新一期《自然》杂志报道,通过对近1000只转基因小鼠开展研究,英国科学家发现了100多个与DNA损伤有关的关键基因。这项研究为开发癌症和神经退行性疾病个性化疗法提......

关节炎滑膜组织基因表达调控图谱,揭示关节炎风险位点的功能特征

关节炎是一种常见的关节病变,主要表现为滑膜增生、软骨变性及软骨下骨增生,造成关节功能丧失和生活质量下降,在60岁以上人群发病率超过50%,全球范围内有数亿人受到影响。全基因组关联研究(Genome-w......