@ 2015.03.17 , 20:36

人类神秘的外来基因

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研究发现人类的外来基因并非来源于我们的祖先,我们所获取的主要外来基因来源于古代同一环境下共生的微生物。

一直以来的理念是动物进化是单纯地来自祖先的基因遗传,并认为这一过程仍将持续,而新的研究挑战了这一观念。

剑桥科学家认为人类所获取的外来基因主要来源于古代同一环境下共生的微生物。

这个关于同一环境下微生物间水平基因转移的研究,已经在《Genome Biology》杂志(影响因子10.465)上公开发表。

研究首次发现了水平基因转移现象是如此普遍。

“令人奇怪的是,这个现象并不少见,水平基因转移对遗传做出了或多或少的贡献,甚至有可能是全部贡献,然而动物的进化仍在持续中,所以我们需要重新审视和评估进化论。”

单细胞生物间水平基因转移现象已经是众所周知,而且也能很好地解释为什么细菌能如此迅速地进化变异,产生诸如抗生素耐药等问题。

水平基因转移被认为在某些动物进化过程中起着重要的作用,包括线虫类,它们从细菌中获取基因,某些甲壳虫获取细菌的基因来制造酶类,用来消化咖啡果。

然而在高等动物例如人类中水平基因转移是否要多于单纯的家族垂直基因转移,对于这个观点,学术界还是很有争议的。

科学家研究了12种果蝇、4种线虫和10种灵长类,其中包括人类。他们计算了他们彼此之间的外来或者相似基因,估计了外来基因的来源。通过与其他种类比较,他们可以估算出获取外来基因的起始时间。

某些基因,包括脊椎动物ABO血型基因系统已经被确认是来源于水平基因转移,还有与一些与代谢相关的酶类基因也同样如此。

先前的报告已经发现了17个人类基因是通过水平基因转移获取的,加上新发现的128个外来基因,人类共有145个外来基因。

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水平基因转移在某些动物的进化中起了重要的作用,线虫从微生物和植物处获得外来基因。

其中一些基因是与脂肪代谢相关的,包括可以将脂肪分解为醣脂类的酶类。其它的外来基因则与免疫应答相关,包括炎症反应、免疫细胞标志和抗微生物反应,还有一些则与氨基酸代谢、蛋白转化和抗氧化反应相关。

研究团队能判断出外来基因可能的微生物来源。细菌、原生生物和其它微生物是常见的外来基因供体。

他们同时发现了病毒来源的水平基因转移,这与50多种灵长类的外来基因相关。还有一些基因则来自于真菌。

先前的研究关注的是细菌来源的水平基因转移,当时不认为这些基因属于外来基因。

绝大多数的古灵长类的水平基因转移被发现来自古代,发生在脊索椎类进化到灵长类之间的时段。

作者认为他们的分析可能低估了动物间水平基因转移,高等多细胞生物间的水平基因转移也许存在,目前已经认识到他们之间的一些共生关系。

本文译自 dailymail,由译者 人一 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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