麒麟生育论坛
标题:
科学家首次发现无功能性基因“复活”
[打印本页]
作者:
小丫
时间:
2012-12-6 22:00
标题:
科学家首次发现无功能性基因“复活”
来源:科学网 作者: 2009-3-13
) Q' Q2 `: t) ]; l. X. D3 x+ A9 e
4 Z. E7 k3 K4 z$ ~9 k# y; |, [8 L4 `
美国、西班牙、德国和意大利科学家近日研究了一个克罗恩氏病相关基因后发现,这种基因在4000万年前失去功能之后,又于2000万年前“复活”。相关论文已于3月6日发表在《公共科学图书馆?遗传学》(PLoS Genetics)上。
; z( p" U, | B' w+ d" }
* }% D! J0 b# T# |/ }4 y/ l
1 r/ V( G8 F: t/ g
这一基因称为免疫相关鸟苷三磷酸酶基因(IRGM),似乎很久之前已经在旧世界和新世界猴的祖先身上被摧毁了。不过当潜伏在基因组中的逆转录病毒将自身插入该基因中后,它在人类和类人猿共同祖先体内成功复活。
9 a1 u# k, i2 d8 t5 y) N+ W
% O( e4 h% L- Q3 a
, q( Y/ P) C, D8 m
4 e, Q2 ^- M$ f$ z3 V" Q. f h
美国华盛顿大学人类遗传学家Evan Eichler表示:“这可能是第一个复活基因的例子,概率就好比闪电2次击中同一个地点。”
! t9 y$ s0 E( y# G! W8 Q# B
7 E6 A4 p: d% s* q: O! v
/ ]' n; y a7 w8 |9 G9 m
. ?3 G# a6 }7 U& Z2 E( B
在多数哺乳动物中,IRGM是一个基因大家族中的成员,这一大家族中的基因被认为有助于消灭病原体,比如有关肺结核的细菌,这种细菌会侵入宿主细胞,并在其中繁衍。但是在人类和一些灵长类中,这一基因大家族消亡到只剩2名成员,IRGM 和IRGC。现在还不清楚人类是如何在失去了如此多的IRGM(家族基因)后生存下来的,相比较而言,缺乏这些基因的小鼠(比正常小鼠)更容易受到感染。
3 B: |: d f& h2 k/ r o
# v: J- I* F- M5 A4 _3 H) I! K, L0 d
7 _% Q i% H2 I0 d* o; [+ Y5 P
" a) K+ _1 A+ K7 j; r1 I
有理由怀疑IRGM在人体中可能起重要的作用,不过,研究人员已经发现,一些人的IRGM基因前部带有一个缺失,这可能改变该基因的表达并增加克罗恩氏病风险,克罗恩氏病是一种有害的消化系统自体免疫病。
0 m# E8 ^7 U$ `2 c* Y9 I; w- M
2 w. E! X. F4 B$ }+ q, V u! o! n
0 [: q3 O) L( b; Q0 S; Y/ F
+ u6 M7 l9 L3 w0 m4 |& a" a
在本周在《公共科学图书馆?遗传学》发表的文章中,Eichler和他的同事对比了人类和其他灵长类的IRGM序列。研究人员发现,分散在人类基因组中的重复DNA的一小段碎片,已经在约4000万年前插入了旧世界和新世界猴的共同祖先基因中。这一插入灭活了IRGM,废止了该基因形成功能性蛋白质的能力。
* M5 Q7 O( d' Q9 I' C( V" m
* _& D9 R& e& l, f
, z; {0 {4 w3 n! G/ L, L
1 r% a$ }% `1 B( r# u' G
接着,大约2000万年之后,在人类和猿类祖先体内的一种逆转录病毒恰好插入了同样的位置,这使得该IRGM基因再次获得产生蛋白质的能力。
8 r9 W+ n8 y2 T A( U) w
$ P% z/ l. ]& J6 m/ `
7 P# C) J$ Q% e2 \6 P2 a0 B1 u7 C$ ?
3 Y; r3 z9 a5 l7 P e* E
Eichler表示,仍然存在如下这种可能性——即这一切只是偶然事件,人类IRGM蛋白质没有任何实际功能。不过他补充说,IRGM变体与克罗恩氏病的关系表明,该基因能在免疫系统中发挥作用。
# N! R( r. w' ?! `9 A% X! r
- F6 b" Q- u3 X( E& M& a3 G8 L
! Y1 s9 |5 c3 w7 g
9 B( ]* M9 Z0 ?0 k, a- x
目前,IRGM是唯一已知在其进化历史上曾被杀死之后又复活的基因。丹麦奥胡斯大学群体遗传学家Mikkel Schierup说:“这是一个非常奇怪的我们将只能碰见一次的特例,还是具有更普遍重要性的例子?或许我们将很快知道答案,因为我们正在得到更多的比较性遗传数据。”
! p- ]7 r- E& @+ B( _5 l4 H
% J$ G) j; A5 S2 y+ i. E$ y+ O) ^2 a
V; ?3 Z* f* z/ E
W6 q& r7 W0 n3 N; d( d
Schierup表示,这一发现模糊了基因和称为“假基因”之间的界限,“假基因”是指那些被突变摧毁的无功能性基因残留。Schierup说:“研究表明,假基因实际上有一些作用——它们有重新发挥功能的潜力。”
欢迎光临 麒麟生育论坛 (http://www.cnqilin.com/)
Powered by Discuz! X3.3