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无用灰尘斑点是所有脊椎动物基因组的基石

医学
wanwan (42055)发表于 2021年11月05日 18时29分 星期五
来自火星合成人
它们一开始被认为是显微镜载玻片上的灰尘斑点。一项新研究表明,微染色体——一种在鸟类和爬行动物中发现的微小染色体——具有悠久的历史,在哺乳动物中发挥的作用比曾经想象的要大。通过对比多个不同物种微染色体的 DNA 序列,研究人员证明这些 DNA 分子在鸟类和爬行动物家族中的一致性,这种一致性可追溯到数亿年前。研究团队还发现这些遗传密码的碎片被打乱并出现在包括人类在内的有袋类和胎盘类哺乳动物的较大染色体上。换句话说,人类的基因组并不像以前认为的那么“正常”。

科学家将这些微染色体追溯到了古老的蛞蝓鱼(Amphioxus),从而能与其所有后代建立遗传联系。这些微小的“灰尘斑点”实际上是脊椎动物的重要组成部分,而不是异常的外来物。大多数哺乳动物在演化过程中都吸收并打乱了微染色体,使它们看起来像正常的 DNA 片段。研究人员表示,鸭嘴兽是个例外,它的几个染色体部分与微染色体排列在一起,表明这种方法很可能在这方面充当了其他哺乳动物的“垫脚石”。 一个树形图描绘了蛇、蜥蜴、鸟类、鳄鱼和哺乳动物中相似 DNA 的存在。研究还表明,除了不同物种之间的相似之外,微染色体也位于细胞内的同一位置。

目前尚不清楚在较大染色体或者微染色体中编码 DNA 是否有演化方面的好处,发表在 PNAS 期刊上的论文介绍的发现可能帮助科学家平息这场争论——尽管还有很多问题。研究表明,哺乳动物演化出的大染色体的方法其实并不是正常状态,可能会是一个缺点:如基因在微染色体中结合得更加紧密。