病毒可促進基因快速進化形成新物種

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導讀據《每日科學》網站2月8日報道,可促使一個物種演變為兩個物種的基因比基因組中的其他基因顯現出更強的適應能力,這引發了科學家對促進此類基因快速進化原因的思考。相關論文發表在最新出版的《科學》雜志上。該論文表明此類基因與之前確認的“物種形成基因”有關,兩種基因都可編碼關鍵蛋白質,控制分子進出細胞核。研究人員認為細胞內的競爭加速了基因的迅速 ...

據《每日科學》網站2月8日報道,可促使一個物種演變為兩個物種的基因比基因組中的其他基因顯現出更強的適應能力,這引發了科學家對促進此類基因快速進化原因的思考。相關論文發表在最新出版的《科學》雜志上。該論文表明此類基因與之前確認的“物種形成基因”有關,兩種基因都可編碼關鍵蛋白質,控制分子進出細胞核。研究人員認為細胞內的競爭加速了基因的迅速進化,從而造成了緊密相關的物種彼此基因上卻不相容。羅切斯特大學的生物學教授達文·普萊斯格瑞弗斯談到,當其將兩種早在300萬年前就分裂開來的果蠅類型進行雜交時,一些雜交的後代發生了死亡。這表示,源自一個物種的基因不能與來自其他物種的基因相兼容。當同種類的生物由於山脈或海洋等地理的限制分開時,他們就開始了獨自的進化。如普萊斯格瑞弗斯教授之前研究的馬達加斯加的果蠅品種,由於印度洋的限制,其逐漸在非洲大陸演變為一個類似的“姐妹物種”,而隨著時間的推移,這兩個獨立進化的物種的基因差異將越發明顯。即當同一基因在兩個相近的物種中快速進化時,它們將變得十分不同,不能再相互兼容,正如達爾文150年前所預言的那樣,他們將在自然的選擇下不斷進化。普萊斯格瑞弗斯對名為Nup160和Nup96的特定基因的快速進化原因有獨到的見解。他認為這些基因如同細胞核的門衛一般,對這個最易受到病毒侵襲甚至基因組內部不良基因攻擊的目標進行保護。這些基因或受到了不斷的攻擊,從而培養了自身超強的適應能力,而新物種的起源僅僅是進化競爭所產生的副產品。研究小組現在正在研究其他可引發雜交死亡的基因,並嘗試辨別出為何自然的選擇可致此類特殊的復合體快速地發生進化。普萊斯格瑞弗斯認為病毒可對復合體的快速進化起到推動作用,因為病毒會將自身的DNA注入宿主細胞之中。在雙方的競爭中,病毒將不斷地尋求機會突破復合體的防護,而護衛基因也將迅速調整以阻撓病毒的侵襲,從而加速了自身的進化。

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