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      生物信息學(xué)家在出生時就會檢查新基因
      
			
      
				2019-03-22 15:13:14
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      越來越多的證據(jù)表明，新基因可以從以前的非編碼DNA中自發(fā)產(chǎn)生，而不是通過已建立基因的逐漸突變。明斯特大學(xué)(德國)的生物信息學(xué)家現(xiàn)在首次研究這些“基因憑空”出現(xiàn)的最早階段，也稱為從頭基因。
      

      生物信息學(xué)家在出生時就會檢查新基因
      

      由于許多小的遺傳變化(稱為點突變)的積累，生物逐漸進化。數(shù)百萬年來，這些突變發(fā)生在已建立基因的重復(fù)拷貝中，偶爾會貢獻自己的有用特性。幾十年來，人們認(rèn)為完全新穎的基因可以自發(fā)地出現(xiàn)是不可思議的。直到最近才有嚴(yán)重的跡象表明，新的蛋白質(zhì)編碼基因可能確實是從所謂的非編碼DNA重新形成的，即在不產(chǎn)生蛋白質(zhì)的基因組部分中?，F(xiàn)在，一項新的研究首次研究了這些從頭基因出現(xiàn)的最早階段。該研究發(fā)表在Nature Ecology and Evolution上，由德國明斯特大學(xué)進化與生物多樣性研究所的Erich Bornberg-Bauer教授領(lǐng)導(dǎo)的生物信息學(xué)家團隊進行。
      

      通過計算機分析，該團隊將小鼠中從頭基因的幾種特性與其他四種哺乳動物的特性進行了比較：大鼠，袋鼠，人類和負(fù)鼠?；谶@種比較，研究人員能夠揭示哺乳動物1.6億年的進化。他們仔細(xì)研究了含有蛋白質(zhì)編碼所必需的開放閱讀框(ORFs)的DNA轉(zhuǎn)錄本(作為RNA模板存在于細(xì)胞中的序列)。
      

      生物信息學(xué)家Erich Bornberg-Bauer說：“我們的研究表明，新的ORFs - 換句話說，新蛋白質(zhì)組裝指令的候選者 - 在非編碼DNA區(qū)域中不斷出現(xiàn)”。“但是，就像他們的成績單一樣，絕大多數(shù)人在進化過程中會很快消失。”雖然這些候選人中只有極少數(shù)人真正成為功能完備的基因 - 即基因包含功能性蛋白質(zhì)的組裝說明 - 一些候選物隨機保留較長時間，這僅僅是因為連續(xù)產(chǎn)生了大量新的轉(zhuǎn)錄本。“這些成績單可以在幾個譜系中找到，”Bornberg-Bauer說。“可能它們可以在更長的時間內(nèi)增加現(xiàn)有蛋白質(zhì)的所有組成部分，并適應(yīng)與這些已建立蛋白質(zhì)的相互作用。”
      

      這意味著從頭蛋白質(zhì)偶爾可以在生物體中獲得功能。Bornberg-Bauer說：“這也為我們提供了對生物體中如何從根本上出現(xiàn)新特性的解釋，因為這不能僅通過遺傳結(jié)構(gòu)中的點突變來解釋。”
      
			

			
        
      
			
      
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