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2012-08-05 11:16:52 作者:企鹅替身 来源:化石网 浏览次数:141 文字大小【】【】【

摘要: Rokas和Slot (化石网/企鹅替身 编译)在达尔文时期,“生命之树”"tree of life"的进化模式应该是一种渐进式的,不同的物种单独发生进化。 科学家们在真菌中发现了大量基因组可以在不同物 ...

Rokas和Slot

 

Rokas和Slot

 

    (化石网/企鹅替身 编译)在达尔文时期,“生命之树”"tree of life"的进化模式应该是一种渐进式的,不同的物种单独发生进化。


    科学家们在真菌中发现了大量基因组可以在不同物种间水平的直接跳跃转移。


    范德比尔特(Vanderbilt.)的生物科学助理教授A. Rokas说道:“真菌能够告诉我们很多关于生命进化重要的信息,这些都是我们还未认识的。”他和副研究员J. Slot在《Current Biology》上发表了他们的研究成果。


    Rokas和Slot发现早在数百万年前,在淀粉类食物如面包和土豆里常见的霉菌(mold)——曲霉属(Aspergillus)中有23个基因水平跳跃到了另外一种生活在草食动物粪便专门分解植物纤维的霉菌——柄孢壳菌属(Podospora)中。


    这一发现令研究人员非常兴奋,因为在植物,动物或真菌这种具有复杂细胞结构的生物中,极少发现物种之间有水平基因转移(horizontal gene transfer)的现象。


    Rokas说:“人们都不相信如此大量的基因能够进行水平的转移,他们也没有去寻找更没有什么收获。”


    Rokas和Slot对近100种真菌完整的基因进行检测和比较,分析和研究结果得出有23个基因发生了水平转移现象。


    其中一种发生基因水平转移的是能产生有毒化合物杂色曲霉素(sterigmatocystin)的基因密码。细胞通过产生这种毒素来攻击竞争对手或保护自己。大量重要的药物如青霉素(penicillin)和环孢菌素(cyclosporin),以及天然毒素都是以这类型化合物作为材料来源的。


    Rokas介绍道:“真菌能产生很多不同的毒素。我们发现了控制生物产生这种毒素的基因组能在不同的物种之间发生水平完整的转移,这就意味了基因的水平转移在该类物种的分化过程很可能起到了很重要的贡献作用。”


    在过去,生命进化的研究只集中在基因从父辈到子辈之间,即垂向上传递。这一过程对于地质历史时期生命之树的发展与分化起到了非常重要的作用。


    尽管如此,上世纪80年代开始,生命进化科学家们开始关注横向或水平的基因转移对进化的影响作用。在垂向的基因转移中,每一个新物种全部的基因材料都来自于一个共同单一的祖先。但在横向的基因转移中,新物种的基因材料可以来自它们的邻居,即一些不相关的其它物种。


    水平基因转移最早是在细菌中所发现的,这对它们耐药性的发展具有很重要的作用。如果一个细菌进化出高效的耐药能力后,这一能力能通过水平基因转移的方式快速的转移到其它不同种的微生物中,它们对药物的耐药性因此就被慢慢提高了。


    尽管科学家们现在普遍同意水平基因转移在一些简单微生物如细菌中是一种普遍现象,但在一些复杂生命体如植物和动物中贡献则相对较少。


    Slot最后说道:“我们的新发现意义在于水平基因转移很可能不仅在细菌的进化史中起到重要的作用,在一些更复杂生命体的进化过程中所起的作用同样不可忽视。”(化石网/企鹅替身 编译)


 
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