人类基因组中存在植物和细菌基因

sunsong7

人类基因组中存在植物和细菌基因
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, p. M9 t7 Q+ u& D3 m人类细胞中的DNA存在源自植物和微生物的基因。这一发现看上去有一些难以让人接受，甚至会让人觉得有些难过。长期的观念认为，遗传物质只能是来自父母，这些来自植物或细菌的基因如何进入人的染色体内？但从目前这一研究看，这种基因似乎并不是偶然，因为研究发现有高达145个基因属于这种情况。不过研究是从基因类似性角度获得的推测，也有可能这些基因原本属于共同祖先，是进化导致的假象。2 n" `$ w) |/ _0 ?- C4 ^$ ?  k

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$ z6 d" K$ A3 w" j& s! x论文作者英国剑桥大学生物学家Alastair Crisp认为，这一发现意味着生命进化过程中，并不是沿着简单的线路进行，遗传物质存在跨种传递。' N/ ?0 s! |; v* q2 H7 U

% S/ u/ W3 e8 Q5 c8 g4 V. Y4 j不过自然界中，基因除从父母代的垂直传递外，在个体之间的传递其实是司空见惯的，尤其是在细菌和简单真核生物中，甚至在高等植物之间也存在这种现象。最有名的是细菌之间通过质粒传递抗抗生素基因，科学家就是利用这种特征将质粒转染开发最基本的分子生物学技术。/ c& ~. C, N2 `" U. [

9 R) `& S$ T0 ?; d" H$ j基因从低等生物向高等生物转移，甚至向人类转移，一直存在争议，或者一直没有直接证据。在人类的基因中，存在大量来自病毒的基因确实早就被认识和理解的，但是来自细菌和植物的基因能否进入高等生物基因组，就完全不同了。而且要证明人类基因组的DNA是来自其他物种也是非常困难的。. m1 ~+ L, d( {* |3 Y# D) S( ?

7 W) l, T/ g5 F. QCrisp等比较了来自40种动物的基因组序列，包括果蝇和蛔虫到斑马鱼、大猩猩和人类。对基因组中每个基因，研究人员都搜索了已有数据库，以便在动物之间以及非动物之间找出最近的匹配基因，其范围包括植物、真菌、细菌和病毒。) E$ @/ |! e  @( z0 ]4 ]' J

& m3 i0 Q: O4 z2 L$ F当一种动物基因更密切匹配一种非动物基因，而与其他任何动物基因不匹配时，便进行更深入研究，利用计算方法确定初始数据库搜索是否曾发生错误匹配。研究人员最终确定了数百种似乎从细菌、古生菌、真菌、其他微生物和植物转移给动物的基因。对人类而言，研究人员发现有145种看起来源自更简单生物体，包括17例过去曾报道的水平基因转移现象。Crisp说，这一发现表明，基因水平转移不仅局限于微生物之间，同时也在许多动物，甚至可能是所有动物进化中起到了重要作用。对于在新陈代谢、免疫和基本生化过程中发挥重要作用的基因如何被转移，或转移确切时间，这篇论文并没有提供任何线索。3 ?* `+ y# O7 O- [0 ?
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美国伊利诺伊州芝加哥市西北大学费恩伯格医学院分子生物学家Hank Seifert认为，这是一篇非常出色的论文。发现对于理解生物进化是至关重要的。研究使用了所有最新的研究数据。比以往对于贯穿生物进化生物体之间基因传递认识更为全面。" R3 v& y. R  \$ i: S7 [
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也有科学家对这一研究提出质疑。加州大学戴维斯分校微生物学家Jonathan Eisen表示，在这里并没有看到多少关于水平基因转移的特别令人信服的证据。Eisen不排除水平基因转移在细菌和动物之间是有可能发生的，但他说，所确定的基因只出现在进化树一些分支上，还存在其他可能，例如存在于更原始共同祖先中基因在两个看似不相干物种之外许多亲属丢失。导致这种看上去似乎是跨种转移的现象。. b) J( q4 }$ j8 i0 }; r% x
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个人认为，这种研究至少从研究思想上具有足够的创新性，从学术角度，最终证明这种现象存在必须提供基因跨种转移的理论解释甚至实验模拟，或许长期无法提供这种答案。不过过去认为蛋白质没有遗传性，现在这一观念早就过时了。
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: P! q( U9 T" ?2 l原文检索：Humans may harbor more than 100 genes from other organisms6 @  ?9 l1 w1 V" D2 U4 G* U

3 D" e9 O+ y4 E0 A9 \http://blog.sciencenet.cn/blog-41174-875357.html  此文来自科学网孙学军博客

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