一项新研究最近发现证据表明,在灵长类的基因组中竞争元素之间发生的“战争”可能潜移默化地帮助塑造了人类的基因组。
这场“军备竞赛”式的竞争发生在名为“逆转录转座子”(跳跃基因)的移动DNA序列以及对它进行控制的基因之间。随着时间的推移,跳跃基因开始形成一些使他们在有需要时能脱离抑制者控制的变异,从而又导致新的抑制基因出现,然后跳跃基因接着又出现抵抗能力,如此往复。
这项发布在《自然》杂志上的研究显示,原来负责关闭跳跃基因的抑制基因已经被指定为调节人类基因组的其他部分了。
研究人员表示,这场一进一退的竞争帮助形成了复杂的调节网络,正是这个网络让人类身体里每个细胞中的基因像交响乐团一样和谐地运转。
据研究的主要作者,美国圣克鲁斯基因组学研究所的研究人员,加州大学助理研究员Sofie Salama介绍,我们人类基因组中2万个编码蛋白质的基因基本上与一只青蛙的相同,但我们的基因组比青蛙的要复杂得多,有更多层次的基因调节,这项研究也帮助解释了为何会存在这些多层的调节方式。
跳跃基因被认为只是早在人类进化前感染了一些动物的病毒残留下来的。这些基因在基因组进行复制时将自己嵌入到了基因组中,根据这些跳跃基因“跳上”的位置不同,可能造成干扰正常基因活动并引起疾病的效果,也可能不发挥作用只单纯地增加基因组的规模。
科学家们已经判断出跳跃基因在人类的基因序列中至少占了一半的份量。
Salama表示,在灵长类进化过程中有一些逆转录转座子已经取得过了胜利,有可转移元素变为表达状态时利用整个基因组进行了自我复制,然后被一些抑制因素关闭。
她总结说,这次研究发现的是让基因组可以关闭这些移动DNA序列的主要机制。(实习编译:陈鹭榕 审校:邱天华)
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