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假基因的“真”功能
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年05月06日 来源:
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[生物通讯]经过无数世代的遗传差错,几乎所有生物的基因组都积累了大量似乎只是白占着位置的断裂基因。现在看来,这些所谓的假基因实际上也在艰难地转录出自己的少量的有功能的RNA分子,执行自己的任务:保卫近亲的RNA不被过早损坏。这一发现发表在5月1日期的《自然》上,说明细胞操纵遗传差错向有利的方向进行。
假基因是指类似功能基因的无功能DNA片段。研究人员认为假基因是由细胞分裂期间DNA解螺旋进行复制时的偶然错误产生的。在人类基因组中,至少有20,000个假基因;一些基因家族如控制我们嗅觉的基因家族中,假基因的数目比功能基因还要多。这些假基因的存在令分子生物学家们困惑不解,他们知道许多假基因都能产生不完全的RNA片段,但不能产生蛋白质。毕竟,如果基因组能够有效工作,你就会认为假基因随时间可能会逐渐消失。
但当加州大学旧金山分校医学院的Shinji Hirotsune和他的同事在对小鼠进行遗传改良时偶然破坏一个假基因时,他们发现突变小鼠的后代产生严重的出生缺陷,寿命大大缩短。这提示,这个破碎的基因片段可能也是健康生命所必需的。
在众多的假基因中,这一个原来是存在于另一条染色体上的一个叫做Makorin1的姐妹基因的删节版本。这个假基因长短不到其姐妹基因的一半,只能转录出一个极小的RNA片段,不能产生蛋白质。然而,尽管很短,但这个“假RNA”却肩负着保护全长Makorin1 RNA免受破坏的重要任务。研究人员还不确切知道它是如何执行其保护任务的,但他们发现如果这个假基因在小鼠或人体细胞中缺失,那么其姐妹基因的RNA也会寿终正寝。一种可能就是由于这个假基因的RNA看上去与Makorin1合成的前一半RNA如此相似,以致于它能够引诱破坏性酶远离真正的破坏目标。“这可能是发现的基因调节的一个新途径。”文章的另一位作者Anthony Wynshaw-Boris说。
“我非常激动。”耶鲁大学的生物化学和生物物理学家Mark Gerstein说。“已经有线索暗示在酵母等生物中假基因有一定作用;现在我们看到假基因实际上在人类和更高等的真和生物中也有功能。”(生物通编译)