遗传与武器竞赛'帮助塑造人类基因组

一项新的研究表明,科学家发现了灵长类动物基因组内竞争分子之间存在隐秘战争的证据,这可能随着时间的推移帮助塑造人类基因组。

所讨论的军备竞赛是在被称为“逆转座子”或“跳跃基因”的可移动DNA序列与进化为控制它们的基因之间。但是随着时间的推移,跳跃基因已经形成了突变,使它们在需要时能够逃脱其阻遏物,从而驱动了新的阻遏基因的进化,从而引起了更多的跳跃基因“抵抗力”。

发表在《自然》杂志上的这项发现表明,旨在关闭跳跃基因的阻遏基因已被选为调节基因组其他部分的基因。

这种来回对立的竞争有助于促进复杂调控网络的进化,这些调控网络可以协调人体每个细胞中基因的活性。

加州大学圣克鲁斯大学基因组研究所的研究员索菲·萨拉玛说:“我们基本上拥有与青蛙相同的20,000个蛋白质编码基因,但我们的基因组却更加复杂,具有更多的基因调控层。”在一份声明中说。“这项研究有助于解释这是怎么发生的。”

跳跃的基因被认为是古代病毒的残留,这种病毒在人类进化之前就感染了早期动物。它们在复制时将自己插入基因组,并且取决于它们跳到的位置,可以破坏正常基因并引起疾病,或者保持中性,仅增加基因组的整体大小。

科学家已经确定,跳跃基因至少占人类遗传密码的一半。

萨拉马说:“在灵长类动物进化中,反转录转座子活性已经连续出现一波高潮,这是因为转座因子发生变化,使其在整个基因组中表达并复制,直到某些东西被关闭为止。”

“我们发现了一种主要的机制,通过该机制,基因组能够关闭这些可移动的DNA元件。”

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