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线粒体“自动调温装置”
【字体: 大 中 小 】 时间:2002年12月30日 来源:
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[生物通讯]你对寒冷冬季的适应能力如何或许取决于你的祖先在哪里居住。现在,研究人员声称,来自热带、温带和北极气候的人,机体产生能量和热量的效率不同。这个效率的关键在于我们细胞内的发电机--线粒体中的遗传密码。但研究人员还不清楚是否是自然选择设定了线粒体“自动调温装置”。
科学家很早就开始用线粒体DNA(mtDNA)来跟踪人类的迁移模式。因为mtDNA只能通过母系传递给子代,因此其后代可能过遗传学方法跟踪。然而,虽然人类迁移的总体模式已相当清晰,但科学家就如何解释mtDNA世系中的区域性变异还有争议。
加州大学欧文分校的人类遗传学家Douglas [AD340X300] Wallace怀疑线粒体变异可能象征着对局部环境的适应,因此他和他的研究小组分析了代表了存在于热带(非洲撒哈拉地区)、温带(欧洲)和北极带(西伯利亚和北美洲)所有18个主要线粒体世系的104人的mtDNA样本。他们集中分析了13种对于热量和能量产生非常关键的蛋白,发现每一组人群都有着独特的突变模式。
北极带人群一个叫做ATP6的基因突变最多。Wallace认为,这些变化使机体的代谢效率降低,由此产生更多的体热来抵御严酷的气候。有关研究结果发表在12月23日期美国《国家科学院院刊》的网络版上。而热带人群则是一个叫做COI的基因突变最多。根据这个基因在代谢中的作用,Wallace认为这些突变会促进代谢效率,将体热降至最低。居住在温带的人群有着不同的基因突变模式,使他们机体的代谢效率介于其它两组人群之间。数理统计分析表明,突变不是偶然发生的,这进一步支持了Wallace的自然选择决定了代谢效率的论断。
虽然这项研究“很具有启发性”,但还有许多工作要做,斯坦福大学的人类学遗传学家Joanna Mountain认为。对于这些人群的祖先而言,还没有证据表明这些突变确实执行 Wallace描述的功能,她说。“我们还需要证明,突变加强了他们的幸存率和生殖成功率。”堪萨斯大学的人类学遗传学家Michael Crawford补充说。而且,我们不能仅根据这104个个体就划定了全世界的特点。
生物通编译自SCIENCE NOW