跳跃基因:果蝇的救星

【字体: 时间:2004年02月02日 来源:

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[生物通讯]大多数生物学家可能都认为转座子,即象病毒一样在基因组内转移跳跃的DNA片段,对宿主是有害的。但一项新研究表明,有时这些遗传败类也能促进毒素分解基因的表达,从而成为宿主的朋友。

加州大学戴维斯分校的进化遗传学家Todd Schlenke承认,这些友善的转座子是他和他的同事David Begun研究加州一种果蝇Drosophila simulans的免疫系统基因时偶然被发现的,当时他们被一个奇怪的现象难住了。正常情况下,基因存在几个略微不同的版本,称作等位基因。但所有加州果蝇一个长约100,000碱基的染色体片段上的基因都完全一致。“这简直是奇迹。”Schlenke谈及这个出乎意料的发现时说。

这种缺乏变异通常意味着该区域内某处的一个基因的某一特殊等位基因已经快速在整个种群中传播,使所有临近基因的等位基因也打上了遗传的顺风车,--这个过程称为“选择性清洗(selective sweep)”。比较加州果蝇与另一种近亲果蝇Drosophila melanogaster 的样本,结果显示这种果蝇个体之间染色体的同一区域内也是高度相似的。研究小组将研究结果发表在上周《美国科学院院刊》(PNAS)的网络版上。这是一个重要线索:研究人员推断,这两种果蝇缺乏变化的染色体区域的重叠部分一定含有自然选择所“钟情”的基因。

这个染色体片段中竟然含有研究人员始料未及的合作关系:一个叫做Cyp6g1的负责分解杀虫剂以及其它毒素毒性的基因,侧翼包围着“跳跃基因”。检测结果证明,当这些转座子存在时Cyp6g1的活性更强,可能是因为跳跃基因破坏了一个正常情况下抑制Cyp6g1表达的开关。Schlenke推测,在杀虫剂使用非常普遍的加州果园里,很可能已经发生了选择性清洗。

这一发现十分有趣,因为转座子一般情况下是起破坏作用的,英国爱丁堡大学的进化遗传学家Brian Charlesworth说。但在这个例子里,转座子却使宿主受益。这个结果有助于解释为什么转座子在基因组的某些部位簇集,他说。(生物通编译)

 

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