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      基因突變解釋了一些人體器官的起源
      
			
      
				2019-05-09 10:54:07
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      根據(jù)一篇發(fā)表的文章，一個中性的基因突變 - 一個沒有明顯生物學(xué)目的的進(jìn)化過程中的僥幸 - 出現(xiàn)在7億多年前的生物進(jìn)化中，可以幫助解釋人類和其他脊椎動物中復(fù)雜器官和結(jié)構(gòu)的起源。在自然通訊通過CRG組長曼紐爾Irimia，大學(xué)教授霍爾迪·加西亞·費(fèi)爾南德斯，生物系和巴塞羅那大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)研究所(IBUB)，和瑪麗亞伊娜Arnone(安東·多恩動物園站領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，意大利)。
      

      基因突變解釋了一些人體器官的起源
      

      具體而言，這種突變很可能在我們的群體與?？蛛x后的進(jìn)化早期發(fā)生，影響了Fgfr(成纖維細(xì)胞生長因子受體)家族的基因。奇怪的是，這種遺傳變化在數(shù)百萬年后引發(fā)了兩個基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(由ESRP和Fgfr控制的網(wǎng)絡(luò))之間的聯(lián)系，這成為許多脊椎動物器官和結(jié)構(gòu)(肺，前肢和內(nèi)耳)起源的關(guān)鍵。
      

      由Demian Burguera(CRG和UB-IBUB)領(lǐng)導(dǎo)的這個小組從進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域(evo-devo)采取了他們的方法。這是進(jìn)化研究中一個相對較新的范例，其重點(diǎn)是比較多個生物的胚胎發(fā)育，以了解它們的成體形態(tài)如何發(fā)生變化，從而產(chǎn)生新的物種。
      

      從偶然突變到脊椎動物器官的形成
      

      基因可以通過選擇性剪接的遺傳機(jī)制(基因的切割和重新連接)編碼具有不同功能的不同蛋白質(zhì)。在一些人類細(xì)胞類型中，該過程由稱為ESRP的調(diào)節(jié)蛋白家族控制。它們充當(dāng)分子開關(guān)：當(dāng)存在這些調(diào)節(jié)蛋白時，參與形態(tài)發(fā)生和細(xì)胞 - 細(xì)胞相互作用的一組基因產(chǎn)生特定的蛋白質(zhì)變體;當(dāng)它們不存在時，產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)變體。這種分子開關(guān)控制細(xì)胞在胚胎發(fā)育過程中如何表現(xiàn)并與鄰居相互作用。然而，這種機(jī)制的進(jìn)化重要性尚不清楚。
      

      “我們在各種動物的胚胎發(fā)生過程中研究了ESRP基因的功能。我們的結(jié)果表明，這些基因是古代遺傳機(jī)制的一部分，由魚類，海膽和我們自己等動物共享，控制著某些細(xì)胞的整合。進(jìn)入發(fā)育器官的內(nèi)層。這是形成某些器官的一個基本步驟，它是癌癥轉(zhuǎn)移的核心過程的逆轉(zhuǎn)，細(xì)胞離開腫瘤定植于身體的其他部位“Manuel解釋說。 Irimia，基因組監(jiān)管中心(CRG)的組長。
      

      發(fā)表在Nature Communications上的文章展示了在進(jìn)化過程中如何使用相同的調(diào)節(jié)基因在生物中產(chǎn)生不同的器官和生物結(jié)構(gòu)。同樣，這篇文章描述了一個機(jī)會“錯誤” - 一個顯然無意義的突變發(fā)生在7億多年前 - 如何成為許多脊椎動物(包括人類物種)復(fù)雜形態(tài)發(fā)展的分子驅(qū)動因素。
      

      “顯然，這項(xiàng)工作最特殊的結(jié)果就是證明了重新獲得進(jìn)化的重要性。令人驚訝的是，通過其祖先的生物學(xué)作用(細(xì)胞粘附和運(yùn)動)，整個過程中發(fā)現(xiàn)了一個基因(ESRP)。用于不同目的的動物規(guī)模：從棘皮動物的免疫系統(tǒng)到人類的嘴唇，肺部或內(nèi)耳，“巴塞羅那大學(xué)遺傳學(xué)，微生物學(xué)和統(tǒng)計學(xué)系以及IBUB的Jordi Garcia-Fernàndez教授說。
      

      “這一新發(fā)現(xiàn)證實(shí)了生物進(jìn)化的多樣性- 相同的基礎(chǔ)和基因工具可用于建造木屋或摩天大樓，”Garcia-Fernàndez教授總結(jié)道。
      
			

			
        
      
			
      
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