@ 2016.05.10 , 09:00
13

鸟类为什么长出翅膀?细菌实验提供了一条线索

[-]

生物进化过程中出现的新特征,如翅膀、花、脚和四肢,一直以为被认为是有机体适应环境时产生的,并对寻找生存机会起到了重要作用。但是从基因角度出发,这些进化特征是怎么来的仍有待讨论。

一个由牛津大学领衔的国际生物进化学家研究小组的研究显示,使用细菌获得基因的复制副本可以提供一个“模板”,使得有机组织从现有基因的冗余副本产生新的特征。

自上世纪70年代以来,基因复制被认为在生物进化中扮演了主要角色。这些发现对这一理论进行了重要佐证。

这项研究由苏黎世大学的研究人员参与合作的研究发表在PLOS Genetics期刊上。

Wellcome信托基金会研究员、牛津大学动物学教授Craig MacLean说道,新特征的出现,如翅膀和花在生物多样性的进化过程中起到了一个关键作用。但是,通常很难理解是哪些基因变化了来推动这些进化的。

他们为了攻克这个难题,采用了一个简单的细菌模型系统,让细菌进化出新的能力来研究基因的变化。

研究人员让380个铜绿假单胞菌来进化出新型代谢能力,如分解新型糖分的能力,这让研究人员有机会见到实时发生的进化。

在30天的进化后,他们对已经产生新型代谢特征的细菌基因组进行排序。他们发现,主要是参与转录和代谢的基因发生了突变,然后在绿脓杆菌基因副本上进化出新的代谢特征。

为什么是在基因副本上进化呢?因为基因副本可以让细菌产生出新的代谢功能而不影响现有的功能。这个发现意味着,前面的基因复制很可能成为未来的基因进化的主要因素。

MacLean教授补充道:“我们研究的主要观点是,基因的冗余副本的作用可以让细菌进化出新的特征,而不用牺牲已经有的特征。换句话说,冗余副本的作用就是给细菌的进化来使用的”。

像动物和植物这样的高等生物,基因副本由现有的基因自动复制产生,相反的是,细菌倾向于从临近的其他细菌身上获取基因副本,这样的水平基因交换相当于细菌之间的性行为。

这些发现为支持基因复制在进化过程中的作用提供了重要的经验证据,并且他们表示,这项研究对预测致病菌在临床上性状的进化能力,如毒性和抗生素抗性,也有非常重要的作用。

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


给这篇稿打赏,让译者更有动力
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.1
赞一个 (36)

TOTAL COMMENTS: 13+1

  1. 3136452

    细菌终于可以模拟交配了,下一步就是细菌真枪实弹的交配

  2. 3136459

    明明每一个字都看得懂 但是看完这篇文章我还是不懂它在说啥

    [22] XX [1] 回复 [0]
  3. 3136477

    细菌都有性行为。。。。瞬间觉得活着都没意思了。

    [28] XX [0] 回复 [0]
  4. 柳道道
    @1 year ago
    3136478

    细胞核相当于宪法,有用就执行,没用就是个球。

  5. 神一样的亻
    @1 year ago
    3136481

    所以“鸟类为什么长出翅膀”这个问题只是吸引你们点进标题的,正文根本不打算提这事。

    [39] XX [2] 回复 [0]
  6. 3136502

    @loga: 就是说你本来有一根木棍,你一直用这根木棍来爆别人的菊花。
    突然有一天你从地上捡到一根一模一样的木棍,如果新的木棍也用来爆菊花就有点浪费了。所以你就把这根木棍削成一把剑来切别人的皮纳斯。
    这样就算这把剑做失败了不能切掉别人的皮纳斯,还有原来的木棍可以爆别人的菊花

    [45] XX [1] 回复 [0]
  7. 过客007
    @1 year ago
    3136532

    哦,大致看明白一点:也就是说生物基因里很多看似没用的副本,作用其实是很大的:不仅仅是当原本受损时可以拿来应急,更重要的是,可以拿来当进化的试验品!

    [13] XX [0] 回复 [0]
  8. Reylold
    @1 year ago
    3136534

    这么牛叉的细菌

  9. 校团委
    @1 year ago
    3136538

    人类的绿色觉就是这么来的,基因多复制了一段。

  10. 3136550

    谁有细菌的本子,开车吗

  11. 3137254

    基因水平转移比性行为方便多了

  12. 日人民报2
    @1 year ago
    3138622

    这翻译不行啊,还是原文好理解。

  13. 3139443

    看来我要进习下中文了

发表评论


24H最赞