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中美科学家发现重复基因有助生物适应环境
【字体： 大 中 小 】 时间：2002年03月19日 来源：
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| 中华基因网3月18日消息：随着越来越多的生物基因组被破译，科学家已充分证明生物的新基因往往是通过基因重复获得的。美、中两国科学家组成的研究小组在最近的研究中证明，进化理论所推断的“重复基因中的一部分可能产生新功能，有助于生物对环境的适应”的论断是正确的。
美国密歇根大学张建之博士在接受新华社记者采访时称，在人类基因组近4万个基因中，已知有约1.5万个基因可能是通过基因重复产生的。研究人员对食性特殊的白臀叶猴进行了深入的研究。与其它猴子喜食水果和昆虫不同，白臀叶猴以树叶为食。这种猴子的消化方式与牛羊等动物类似，即先由消化系统中的细菌使树叶发酵，吸取其中释放出的营养，猴子再消化细菌，吸收蛋白质和核糖核酸（RNA）等。 普通灵长类动物有一条基因负责制造胰核糖核酸酶RNASE1，这种酶专门用于分解小肠中的RNA。但张建之的研究小组发现，白臀叶猴的这条基因发生了重复，其中一条仍然制造胰核糖核酸酶RNASE1，而另一条则制造另外一种酶，研究人员把其命名为RNASE1B。 根据计算，白臀叶猴的这条基因在大约400万年前发生重复。重复发生后，原先制造RNASE1酶的原始基因功能没有出现变化，但那条重复基因的功能则迅速改变。这种改变不是随机的，而是有助于白臀叶猴的消化。 人和多种猴子小肠内的PH值通常在7.4到8之间，而白臀叶猴小肠内的PH值为6至7之间。在对比实验中，张建之发现RNASE1的最适PH值在7.4， 而重复基因制造的RNASE1B在PH值6.3的时侯最有效率。他认为这是重复基因对白臀叶猴小肠内酸性环境的一种适应。 张建之进一步分析说，普通灵长类动物的RNASE1酶有两个功能，一是消化食物中的RNA，另一个是分解双链RNA，这被认为是动物抵御双链RNA病毒的一种机制。而白臀叶猴在基因重复后，两条基因制造的RNASE1B和RNASE1各承担其中一项功能。张建之认为，基因重复为基因的分工和功能的完善提供了进化的素材， 在基因突变和自然选择的作用下重复基因的进化使生物更好地适应环境的变化。 此项研究成果发表在最新一期《自然遗传学》杂志上。美国密歇根大学、美国国家卫生研究院和中国科学院昆明动物研究所的研究人员参与了这项研究。 摘自中华基因网 |
