“基因戰爭”或幫助完善人類基因組
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一項新研究最近發現證據表明,在靈長類的基因組中競爭元素之間發生的“戰爭”可能潛移默化地幫助塑造了人類的基因組。
這場“軍備競賽”式的競爭發生在名爲“逆轉錄轉座子”(跳躍基因)的移動DNA序列以及對它進行控制的基因之間。隨着時間的推移,跳躍基因開始形成一些使他們在有需要時能脫離抑制者控制的變異,從而又導致新的抑制基因出現,然後跳躍基因接着又出現抵抗能力,如此往復。
這項發佈在《自然》雜誌上的研究顯示,原來負責關閉跳躍基因的抑制基因已經被指定爲調節人類基因組的其他部分了。
研究人員表示,這場一進一退的競爭幫助形成了複雜的調節網絡,正是這個網絡讓人類身體裏每個細胞中的基因像交響樂團一樣和諧地運轉。
據研究的主要作者,美國聖克魯斯基因組學研究所的研究人員,加州大學助理研究員Sofie Salama介紹,我們人類基因組中2萬個編碼蛋白質的基因基本上與一隻青蛙的相同,但我們的基因組比青蛙的要複雜得多,有更多層次的基因調節,這項研究也幫助解釋了爲何會存在這些多層的調節方式。
跳躍基因被認爲只是早在人類進化前感染了一些動物的病毒殘留下來的。這些基因在基因組進行復制時將自己嵌入到了基因組中,根據這些跳躍基因“跳上”的位置不同,可能造成干擾正常基因活動並引起疾病的效果,也可能不發揮作用只單純地增加基因組的規模。
科學家們已經判斷出跳躍基因在人類的基因序列中至少佔了一半的份量。
Salama表示,在靈長類進化過程中有一些逆轉錄轉座子已經取得過了勝利,有可轉移元素變爲表達狀態時利用整個基因組進行了自我複製,然後被一些抑制因素關閉。
她總結說,這次研究發現的是讓基因組可以關閉這些移動DNA序列的主要機制。(實習編譯:陳鷺榕 審校:邱天華)
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