对于生物繁衍来说,基因数目增加好还是减少好?
一般认为,基因数目的增加,例如基因重复或者形成全新基因,对于生物生存繁衍具有重要意义。而“减少就是增加”(less is more)的假说则提出,基因的“假基因化”或丢失等基因数目减少事件,与基因的增加一样重要。(所谓假基因,是指一类丧失了部分功能,如不能表达或编码的、蛋白质没有功能的基因。)但是,这一假说的科学证据有待发掘,特别是假基因化在生物进化中的实际作用及其意义仍不清楚。
中国科学院植物研究所、中国科学院动物研究所以及美国Salk研究所的科研人员,利用拟南芥的群体基因组数据,运用群体遗传学及数量遗传学的方法,对“减少就是增加”假说进行了验证。研究人员发现,假基因化对表型变异非常关键,而且揭示了1%的假基因化变异在群体里受到正选择,表明假基因化与基因重复一样,与适应性进化密切相关。
研究还发现,在1000多个全球分布的拟南芥自然品系的基因组中,有34%的基因没有发生假基因化突变,说明这些基因对于拟南芥在自然条件下生存繁衍是不可缺少的,也说明在自然界基因组里的必需基因数目远远大于实验室里估计的必需基因数目。
该研究证实,基因功能缺失变异对植物进化非常重要,基因数目的减少与增加一样,都能对生物进化产生巨大的影响。研究成果表明,基因数目的增加与减少只是相对的,进化的核心是变异。
该成果3月18日发表于国际学术期刊《植物细胞》(《Plant Cell》)。
【记者】王诗堃
【校对】符如瑜
【作者】 王诗堃
【来源】 南方报业传媒集团南方 客户端