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揭人类诞生之谜 竟为5亿年前DNA遗传错误所致

http://www.kexue.com 2013-08-22 09:28:42 新华网  发表评论


大约5亿多年前,大洋底的无脊椎动物经历了连续两次的DNA数量倍增,期间发生的错误导致最终形成人类

  据国外媒体报道,最新一项研究称,大约5亿多年前,大洋底的无脊椎动物经历了连续两次的DNA数量倍增,但期间发生的错误最终促使了人类和其他脊椎动物的进化。

  好消息是,这些远古时期DNA的倍增,这使得我们人类的细胞能够更好地整合信息,甚至优于智能手机。然而,坏消息是寒武纪时期的基因组复制导致了整个“系统”出现了故障,致使出现了糖尿病、癌症以及神经系统紊乱等病症。

  邓迪大学生命科学学院教授卡罗尔-麦金托什(Carol MacKintosh)称,通常有性繁殖生物体的整个基因组是由父母双方的两个副本组成的,但在5亿多年前这一遗传特性在无脊椎动物身上出现了错误,遗传基因数是正常遗传的两倍,紧接着下一代的遗传继续出现这一错误。

  麦金托什表示,这样的双倍复制同样发生在植物身上,对于那些新物种的后代来说,它们活了下来并繁衍兴旺。然而,基因双倍复制并不稳定,早在人类进化之前,大部分重复的基因很快就丢失了,但有一小部分保留了下来。

  麦金托什的研究小组对人体细胞内的数百种蛋白质进行了研究,以分析它们对生长因子和胰岛素的调节作用。在这个过程中涉及的关键蛋白质被称为14-3-3。

  在这一最新的研究中,科学家们将蛋白质分类并进行了生化分析。这使得它们追溯到发生在寒武纪的基因组复制。遗传的蛋白质似乎发展进化成了一个“团队”,相比单个蛋白质可以生成更多的生长因子指令。团队合作可能并不总是一件好事,研究人员认为如果一个重要的功能是由一个单一的蛋白质执行,那么蛋白质团队带来的损失或突变可能会是致命的。

  然而,如果多种蛋白质作为一个团队工作,并且只有一个或几个丢失或突变,个体还可能存活,但最后还是可能产生衰弱症。这种故障可能有助于解释为何糖尿病和癌症等人类疾病如此根深蒂固。

  英国皇家肿瘤医院肿瘤研究所的细胞生物学教授克里斯-马歇尔(Chris Marshall)认为,该研究为控制细胞行为的信号传导机制的进化提供了新见解。

  麦金托什和她的团队目前正致力于研究导致黑色素瘤和神经系统疾病的蛋白质家族。因为可能与远古的遗传事件有关联,这项研究可能揭示人类和其他物种的进化过程,同时也有助于解开对疾病的困惑。

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