TXT下书>都市现代>花开美利坚>第1372章 人类之未来
的。北极鳕的抗冻基因也是一个孤儿基因,使这种鱼能在冰冷的北冰洋中生存。

有趣的是。孤儿基因往往表达在gāo_wán和大脑中。最近,有人大胆提出猜想,人类大脑的演化或许有孤儿基因的功劳。11年,龙漫远及其同事鉴定出198种孤儿基因,它们表达在人类、黑猩猩和红毛猩猩的前额叶中。这是一个与高级认知功能相关的脑区。在这些基因中,有54个是人类独有的。从演化的角度来说,这些都是年轻的基因,还不到2500万年,它们的出现似乎与灵长类动物前额叶扩大的时间一致。龙漫远说:“这一点暗示,这些新基因与大脑的演化相关。”

也有批评认为,大部分基因,无论新老,在某种程度上都与大脑的运作方式有关,况且相关并不能证明存在因果关联。不过,龙漫远引用了最近的一项动物研究来佐证他的理论。让发育期小鼠的神经元表达人类的孤儿基因,结果并不能让小鼠的大脑变大,但确实可以让神经细胞中与相邻细胞联系的结构──树突棘长得更密。龙漫远主张,神经细胞间有更多的连接,或许可以增强大脑的计算能力。所以说,这些新近演化产生的人类基因,或许已经起到过塑造人类大脑的作用。德国马普学会演化生物学研究所的遗传学家迪特哈德.陶茨说:“我认为我们低估了孤儿基因的作用。”

淡水水螅的口周围有摄食用的触手,触手的发育就是由孤儿基因操纵的。图片来源:33rdsquare

从零开始

但是,这些基因到底从何而来?03年,陶茨和一名同事提出,孤儿基因也是复制产生的,只是接下来它的演化速度很快,以至于变得面目全非,跟原来的基因已经毫无相似之处了。而且他们确实找到了证据,似乎支持这一观点。他们证明,果蝇中孤儿基因的演化速度比非孤儿基因快了3倍。

这样一来,孤儿基因就被塞进了“基因源于复制产生”的旧模型。然而,后来的研究指出,只有一小部分孤儿基因的起源可以用这种理论来解释。因此,尽管这个过程显然很重要,但它并不是孤儿基因故事的全部。“当时我们的想法看上去是有道理的,”陶茨说。“因为另一种情况似乎太不可能发生了。”

还有另一个选择吗?唯一的其他可能就是,基因的确能够从零开始,从非编码dna的随机拼接组合中产生。这是一个长久以来一直被认为根本不现实的想法,因为从非编码dna到一个能产生有用蛋白的基因,跨度实在太大,可能性微乎其微。但是,大自然偏偏就不按常理出牌。几年前。人们逐渐找到了证据,酵母、稻米、小鼠和果蝇中都有“从头”产生的基因。到了09年,爱尔兰都伯林大学的戴维.诺尔斯和奥菲.麦克莱萨特证明。人类中有3个孤儿基因还真是从零开始产生出来的。

他们发现,这3个孤儿基因的dna序列与其他几种灵长目动物中已有的序列几乎一模一样,只不过后者是非编码dna。这意味着。这些基因必定形成于人类与黑猩猩在演化道路上分道扬镳之后。他们的研究还表明,这几个孤儿基因在多个人体组织中被转录成rna,进而被翻译成蛋白,不过这些基因的功能目前还不清楚。

11年,另一个团队报告说,又发现了60个从头形成的人类孤儿基因。麦克莱萨特觉得这个数字可能有点儿太高了——她相信,从零开始合成基因是一种罕见现象。

然而,另一些研究人员开始认为,这个现象或许普遍得令人吃惊。西班牙巴塞罗那市政基金医学研究所的m.玛尔.阿尔巴和玛卡雷娜.托尔-里埃拉主持的一项研究,对0个灵长目孤儿基因进行了分析。发现仅有14能够用复制后快速演化的理论来解释)。相反,大约60的基因似乎是全新的。“从头演化显然是一种强大的力量,随着时间不断产生出新的基因,”陶茨说,“看来大多数孤儿基因都有可能是从头演化而来的。”

可是。这怎么可能?诺尔斯和麦克莱萨特发现,他们找到的那些孤儿基因,与已有的旧基因在位置上紧挨在一起,而且还略有重合,因此这些孤儿基因或许能够“借用”旧基因的开关。类似的,阿尔巴和托尔-里埃拉也发现。0个灵长目孤儿基因中有半数从“转座子”基因中获得了部分序列,那些转座子就像寄生物一样能够在基因组中跳来跳去。与此同时,人类基因组研究encode项目在13年初发表论文称,我们的dna中散落着成百上千万可能有用的短开关片断,而且一个开关能够搭配多个基因。

“人会生病,细菌也会,尽管细菌很微小,但是它们能被更微小的病毒——噬菌体所感染。”

珍妮咬断了嘴巴里面的巧克力棒。

“噬菌体就像个小小的注射器一般,把针头插入细菌,将自己的遗传物质强行注入到细菌体中,从而使细菌变成一个生物工厂,制造更多的噬菌体。”

凯瑟琳点点头:“病菌都是这么干的。”

“通常情况下,生病的细菌也就是被噬菌体感染的细菌最终会死亡,但也存在例外……”珍妮嘴角露出了笑意,但这种邪恶怪科学家的感觉是怎么回事……?

“一些彪悍的细菌可能驯化噬菌体,使噬菌体成为细菌的盟友。彪悍的细菌会将噬菌体的基因组整合到自身的基因组中,帮助它们抵抗恶劣环境或是抵抗抗生素,通俗地讲使之成为超级细菌。”

超级细菌什么的,凯


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