上周，我妹妹給我發(fā)了一篇關(guān)于“爬行動(dòng)物功能障礙”的Buzzfeed文章。這是關(guān)于愚蠢的人購買可愛的小寶貝龜，在幾個(gè)月的甜蜜月之后，進(jìn)入生長(zhǎng)突增并迅速開始承擔(dān)恐龍的尺寸。我做到了非洲烏龜在紐約州北部

我得到了Speedy，一只非洲刺激的物種Centrochelys sulcata(他們有自己的Facebook關(guān)閉組)在一個(gè)爬行動(dòng)物展示時(shí)，當(dāng)她的大小是奧利奧。我應(yīng)該意識(shí)到，她在撒哈拉以南的自然棲息地與美國東北部的自然棲息地不完全相同，這可能是一種限制。但那是春天，Speedy愉快地在草坪上搗了好幾個(gè)月。

她長(zhǎng)大了?？焖?。

當(dāng)Speedy三歲左右的時(shí)候，她幾乎不能穿過我的辦公室門，晚上已經(jīng)開始搬家具，她每?jī)蓚€(gè)月一次的排便已經(jīng)成為一個(gè)全天的事情，需要我在浴缸里檢查隔離來自我辦公室的爛攤子。在夏天，她在我的花園里很開心，但在冬天顯然越來越郁悶。

我開始閱讀有關(guān)獲得小龜龜和鬣蜥的白癡，然后需要重新安置它們。所以我在加利福尼亞州蘋果谷的一個(gè)烏龜牧場(chǎng)找到了她的位置，并在互聯(lián)網(wǎng)上找到了如何運(yùn)送她的方向。只有Airborne Express會(huì)帶上一只活的爬行動(dòng)物，她的三重塑料箱裝置必須裝飾著“我不是蛇”的貼紙。

在夏天結(jié)束的一個(gè)星期一，Speedy已經(jīng)準(zhǔn)備好了。我很沮喪，等到貨運(yùn)商店即將關(guān)閉。唉，我在空降兵離開后5分鐘到達(dá)那里。

那是2001年9月10日星期一。

如果雙子塔倒下，機(jī)場(chǎng)交通停滯了好幾天，她就會(huì)在停機(jī)坪上死亡。

搖搖晃晃，我又堅(jiān)持了一個(gè)月的Speedy，然后她離開了。機(jī)載的人在加州讓她坐在副駕駛座上，從她的包裝中解脫出來，而她最終發(fā)現(xiàn)愛上了一個(gè)富有的男性蘇卡達(dá)乘坐私人飛機(jī)，從他的納帕谷家一躍流下由于他的規(guī)模日益擴(kuò)大，甚至奠定了蛋。美好結(jié)局。

繞過遺傳錯(cuò)誤

我一直想告訴Speedy的故事，所以我在DNA Science博客上搜索了遺傳學(xué)連接，所以我可以這樣做。我找到了一個(gè)很棒的人!如果我只知道研究她的線粒體基因組，我可能已經(jīng)看到Speedy和一些其他物種可以忽略某些破壞性的突變。

根據(jù)2008年由R. David Russell和Andrew T. Beckenbach撰寫的分子進(jìn)化雜志的論文，一些鳥類和烏龜/陸龜，一種螞蟻，東部牡蠣和玻璃海綿可以繞過某些類型線粒體基因組中的突變。(線粒體是從營(yíng)養(yǎng)物中提取能量的細(xì)胞器，它們有自己的微小基因組)。

具體來說，雞，帕克的蛇頸龜，紅耳龜和像Speedy這樣的蘇卡達(dá)龜可以在移碼突變中幸存下來，這種突變破壞了遺傳信息中的3個(gè)堿基的模式，或者忽略了不適當(dāng)?shù)?ldquo;停止” DNA堿基序列中的信號(hào)。

除了遺傳密碼：一個(gè)被濫用的術(shù)語

“遺傳密碼”是指DNA堿基序列中三個(gè)字母“單詞”與轉(zhuǎn)錄成RNA(密碼子)中間語言的三個(gè)字母單詞的對(duì)應(yīng)關(guān)系，后者又轉(zhuǎn)化為構(gòu)建蛋白質(zhì)的氨基酸。

遺傳密碼的優(yōu)點(diǎn)在于它的普遍性 - CCG的DNA三聯(lián)體編碼GGC的RNA三聯(lián)體，其編碼氨基酸脯氨酸，無論是在獾，毛茛還是細(xì)菌中。如果沒有這種普遍性，CRISPR-Cas9基因組編輯，基因治療，轉(zhuǎn)基因和敲除，甚至是重組DNA的祖先生物技術(shù)都不會(huì)存在。不，我們沒有“ 人類遺傳密碼 ”，也沒有國家地理封面故事，我們并沒有試圖“改變蚊子的遺傳密碼”。如同媒體經(jīng)常做的那樣，互換地使用“遺傳密碼”和“DNA堿基(或基因組)序列”，就是忽略了地球上生命存在和進(jìn)化的基礎(chǔ)，即共同的遺傳密碼。

移碼

移碼突變是一種特別具有毀滅性的遺傳故障，通常被稱為“災(zāi)難性”，因?yàn)樗ㄟ^添加或移除一個(gè)或兩個(gè)DNA堿基來改變代碼中三個(gè)的精確對(duì)稱性。想象一下，在由3個(gè)字母的單詞構(gòu)成的下一句中添加“z”：

大紅狗吃了老鼠

添加一個(gè)X并移動(dòng)單詞形成和消息變?yōu)椋篵Xi gre ddo gat eth era t

當(dāng)復(fù)制期間具有許多短重復(fù)序列的DNA鏈錯(cuò)配時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)移碼的基因亂碼，例如難以在許多地方重復(fù)相同短語的文本頁中找到您的位置。與將一種氨基酸類型換成另一種氨基酸類型的錯(cuò)義突變相比，移碼很少見，這可能反映了它們的嚴(yán)重性。與它們有機(jī)體可能無法存活很長(zhǎng)時(shí)間。

移碼突變?nèi)匀淮嬖谟谶z傳性疾病之后。例如，BRCA乳腺癌的三個(gè)“Ashkenazi突變”是缺失兩個(gè)堿基或在BRCA1中插入一個(gè)堿基并在BRCA2中缺失一個(gè)堿基。

在2008年論文中檢查的奇怪的有機(jī)體集合在一個(gè)叫做nad3的基因中有一個(gè)“+1移碼插入”，它與線粒體中的呼吸途徑有關(guān)。我確實(shí)在一個(gè)人的線粒體DNA中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)+1移碼，它可能是鳥類/海龜基因的對(duì)應(yīng)物，但稱為復(fù)合物1的ND1亞基。有突變的家庭成員，都是女性，患有早發(fā)性肌張力障礙(肌肉痙攣)和白內(nèi)障。

從烏龜?shù)饺祟?

我思考了蘇打龜作為動(dòng)物模型的可能效用，但與鼠標(biāo)兩年相比，一個(gè)世紀(jì)的壽命是一個(gè)明顯的負(fù)面因素。業(yè)主必須將他們的潛行者放在遺囑中。一個(gè)雞模型將不得不做 - 鳥類和爬行動(dòng)物有一個(gè)共同的祖先，仍然在今天的共享DNA序列中回響。

我想我們可以從一些鳥類，烏龜和陸龜?shù)牡鞍踪|(zhì)合成機(jī)器如何在遺傳錯(cuò)誤中看起來正確滑行中學(xué)到一些東西。從2008年結(jié)束研究人員，“海龜，由于原因尚不完全清楚，似乎表現(xiàn)出需要重新編碼翻譯的各種特征。他們的線粒體基因組明顯易受移碼和密碼子重新定義的影響。移碼插入突變現(xiàn)在已經(jīng)記錄在六個(gè)不同的位點(diǎn)，三個(gè)不同的基因。“ 也許他們是外星人。

改變蛋白質(zhì)生成方式的一個(gè)有希望的先例是外顯子跳躍藥物現(xiàn)在正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)并接近FDA批準(zhǔn)用于杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥(DMD)。這些藥物去除了具有無義突變的肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白基因部分，否則會(huì)插入過早的“停止”信號(hào)，導(dǎo)致受影響男孩肌肉中的蛋白質(zhì)過于微弱或完全缺失。我總結(jié)了罕見疾病報(bào)告處理DMD的方法。有些鳥類和爬行動(dòng)物也可以忽略過早停止密碼子。

寫關(guān)于Speedy的文章真好。但更重要的是，發(fā)現(xiàn)2008年的論文讓我重新認(rèn)識(shí)到了解各種物種遺傳學(xué)的重要性。謝謝Buzzfeed!