對(duì)蠕蟲的研究揭示了編碼毒素及其解毒劑的自私基因

加州大學(xué)洛杉磯分校的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一種常見(jiàn)的秀麗隱桿線蟲 - 一種經(jīng)常用于神經(jīng)發(fā)育的實(shí)驗(yàn)室研究的蛔蟲 - 具有一對(duì)編碼毒藥及其解毒劑的基因。新的研究還表明，如果這兩種基因的蠕蟲與不具有這兩種基因的秀麗隱桿線蟲的野生菌株交配，那么它們不繼承解毒劑的后代就無(wú)法保護(hù)自己免受毒素的影響 - 這是由母親蠕蟲 - 在他們還是胚胎時(shí)死去。這對(duì)基因代表了迄今為止在分子水平上“自私遺傳元件”的最清晰的例子之一。

自私的遺傳因素是DNA的延伸，除了促進(jìn)自己的遺傳之外，它們無(wú)緣無(wú)故地存在; 它們對(duì)生物體沒(méi)有任何好處。幾十年來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)了解了自私的遺傳因素，在理查德道金斯1976年的著作“自私的基因”出版后，它們的重要性變得尤為明顯。

自私元素促進(jìn)自己的機(jī)制可能是微妙的。例如，它們可能會(huì)改變動(dòng)物的行為，因此它有利于具有相同基因組成的配偶。在極端情況下，一個(gè)自私的基因可能需要有機(jī)體繼承它以使生物體完全存活。

研究人員正在研究一種不尋常的秀麗隱桿線蟲，稱為DL238，是從夏威夷的一個(gè)保護(hù)區(qū)中分離出來(lái)的。當(dāng)他們用大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中使用的標(biāo)準(zhǔn)蠕蟲(稱為N2)越過(guò)這些蠕蟲時(shí)，科學(xué)家注意到了一段長(zhǎng)長(zhǎng)的DNA，后代總是繼承N2拷貝。他們的實(shí)驗(yàn)表明，這是因?yàn)閺腄L238蠕蟲遺傳DNA的蠕蟲在胚胎發(fā)育過(guò)程中死亡。當(dāng)研究人員研究這段DNA中的基因時(shí)，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)DL238缺少一種叫做pha-1的基因，這種基因被認(rèn)為是蠕蟲進(jìn)食器官發(fā)育所必需的。然而，研究人員表明，pha-1實(shí)際上是毒素的解毒劑，sup-35，在DL238中也缺失。這些基因一起構(gòu)成了一個(gè)自私的元素，而不是蠕蟲發(fā)展的重要組成部分。

科學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直對(duì)使用自私基因來(lái)阻止病原體的傳播感興趣，例如瘧疾寄生蟲。pha-1 / sup-35系統(tǒng)提供了一個(gè)探索自私基因如何繁殖的起點(diǎn)。

研究人員寫道，這一發(fā)現(xiàn)還表明，自私的遺傳因素可能隱藏在科學(xué)家的鼻子下，并且可能比以前認(rèn)為的更為常見(jiàn)。已經(jīng)對(duì)pha-1基因進(jìn)行了充分的研究，但之前沒(méi)有暗示它僅僅是毒素的解毒劑，這提高了其他發(fā)育基因可能轉(zhuǎn)化為尚未發(fā)現(xiàn)的毒素的解毒劑的可能性。

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