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达尔文的进化论提到基因突变是随机产生的 , 然而一份新研究发现情况并非如此 , 生物体的基因突变遵循某种规律 。
1月12日发表于《自然》(Nature)期刊的这份研究根本地改变了人们对物种进化的认知 , 对科学家培育优良作物和治疗癌症这样的疾病都有重要作用 。
科学家知道DNA受损后修复不当会产生变异 。 研究人员想进一步了解这些新的突变是随机发生的 , 还是存在某些规律 。 结果出乎研究人员的预料 。
这份研究报告的主要作者格雷·孟诺(Grey Monroe)说:“我们一直以为基因组内哪些基因出现突变是随机发生的 , 但是观察发现变异不仅不是随机的 , 而且以保护植物的生长为目标 。 这项发现完全改变了我们对基因突变的认知 。 ”
研究人员花了三年时间对拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行研究 。 拟南芥是一种会开花的杂草 。 研究人员选用它是因为它的基因组含有大约1.2亿个碱基对 , 相对较少 , 比如人类的基因组有大约30亿个碱基对 。 孟诺说:“它可以作为遗传学研究的范本 。 ”
研究组在马普研究所(Max Planck Institute)的实验室内培育一些有缺陷的拟南芥 。 这些植物在自然环境中无法生存 , 研究人员精心保护它们使其存活 , 从而看它们基因变异的情况 。
研究人员对几百棵拟南芥测序后发现了一百多万个变异 , 并发现了其中的规律 。
主要研究者之一马普所的德特勒夫·魏格尔(Detlef Weigel)说:“我们发现出现变异的基因并不像进化论提到的那样 , 是随机出现的 。 ”他们发现有一些基因片段出现变异的概率很低 , 而这些基因都与细胞的生长和基因表达相关 。
魏格尔说 , “这些基因片段对生物机能非常关键 , 看起来比较不容易出现变异 。 ”不仅如此 , 他们发现即使这些基因片段出了问题 , 其自我修复的效率也更高 。
进一步分析发现 , 哪些基因容易出现变异 , 与包裹在它们外面蛋白的类型有关系 。 魏格尔说:“这给了我们一个很好的指标 , 可以预测哪些基因容易出现变异 , 这很有用 。 ”
魏格尔说:“植物有办法保护自己最重要的基因 。 这项发现令人激动 , 因为我们可以利用这项发现 , 考虑怎样保护人类的基因不要发生突变 。 ”
【生物学家新研究:基因变异遵循某种规律而非随机】研究人员表示 , 了解基因组中哪些基因易于突变 , 有助于农业专家培育更优良品种的庄稼 , 也可以更好地对基因变异做出预测 , 或开发由基因突变所引发的、像癌症这类疾病的治疗方法 。
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