缺陷根源：对人类基因而言，随机性强过自然选择的力量

如果人类是进化力量筛选出的天选之子，为什么我们仍有众多遗传缺陷？巴斯大学米尔纳进化中心的科学家研究了这一问题，他们发现，在种群数量少的物种内，偶然事件强于自然选择，从而使缺陷得以蔓延。

巴斯大学米尔纳进化中心的Alex Ho和Laurence Hurst最近分析了从哺乳动物到单细胞藻类的各种基因组。他们比较了细胞用于制造蛋白质的遗传指令，特别是基因末端的密码——该密码告诉细胞停止阅读DNA上的指令——被称为终止密码子。

在制造蛋白质时，我们的DNA会以字符串的形式被解读，在字符串的末端有所谓的终止密码子，告知细胞停止读取。在任何给定的基因中，大多数生物都可以选择使用三个非常相似的终止密码子之一，但是，其中一个(TAA)要比另外两个(TGA和TAG)好用得多。

研究人员在《分子生物学与进化》上发表了论文，讨论为什么某些基因使用效率较低的终止密码子，而自然选择导致大多数基因使用效率更高的TAA密码子。

他们发现，诸如人类和其他哺乳动物这样种群相对较小且繁殖缓慢的生物，自然选择倾向于保留最有利于表达的基因TAA。但是，由于偶然事件，使终止密码子无效的突变的频率可能会增加。当基数少时，随机影响更大。这导致终止密码子的效率比预期低很多。

相反，大量快速复制的物种(例如酵母或细菌)中，机会并不那么重要，自然选择往往会“淘汰”任何不利的突变，从而导致TAA非常普遍。

这些发现可能有助于为遗传疾病设计全新的基因疗法。

米尔纳进化中心主任Laurence Hurst教授说：“我们的DNA库比酵母之类要复杂得多。人类的细胞里有很多神秘的DNA，而我们的每个基因通常具备多重功能，而酵母基因往往只有单一功能。

“我们的工作表明，自然选择在人类之中不是很有效，因此我们的DNA类似于老爷车——能开，但是随着时间的推移会产生各种不良的毛病和积垢。相反，酵母更像直接从陈列室出来的生物——完美的机器。”

他们的结果表明，人类和其他哺乳动物，在进化过程中无法维持理想状态。它也支持这样一种观点，即人类DNA容易出错且质量较差，不是像复杂系统中的精密零件那样脆弱，单纯是因为选择的力量太弱小，无法阻止我们的DNA退化。

“这些结果之所以重要，是因为它们能帮助我们理解，某事很流行，并不意味着它就是最好的……在为基因疗法制备新基因时，我们应像酵母学习，使用最佳终止密码子：TAA。”

https://phys.org/news/2020-09-evolutionary-dice.html

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