基因组循环:祖先基因承担新角色
人们经常听说我们与黑猩猩、鸟类或其他生物拥有大量共同的基因,但这种比较有时会产生误导。共享的百分比通常仅指编码制造蛋白质指令的基因,而忽略了调节基因,尽管调节基因构成了基因组的很大一部分。“例如,人类和鱼类共享约 70% 的蛋白质编码基因,但只有约 0.5% 的一类重要调节基因——产生所谓的长链非编码 RNA,即 lncRNA,”魏茨曼科学研究所生物调节系的 Igor Ulitsky 博士说。
直到最近,lncRNA(读作 link-RNA)才开始受到比蛋白质编码基因更少的关注,但现在它们已引起科学界越来越多的关注。人类基因组中不仅有多达 20,000 个 lncRNA基因(大约与蛋白质编码基因数量相同),而且最近发现 lncRNA 是各种生物过程的主开关。它们打开或关闭基因并影响其他调控基因,控制胎儿发育期间的细胞命运,以及成年生物体中的细胞分裂和亡。因此,这些主调控因子可能掌握着阐明甚至治疗各种疾病的关键。
为了弄清 lncRNA 的含义,科学家们正在努力了解它们在基因组中是如何出现的,以及是否可以根据它们的活性将它们分为不同的类别。在最近发表在《基因组生物学》杂志上的一项研究中,Ulitsky 和他的团队(研究生 Hadas Hezroni、Gali Housman 和 Zohar Meir,以及研究员 Rotem Ben-Tov Perry 博士和 Yoav Lubelsky 博士)成功识别出一类哺乳动物 lncRNA,它们通过承担新功能而从更古老的基因进化而来。
科学家们首先假设进化是一个经济的过程:如果一个基因失去其功能,它很可能在细胞中被“回收”用于不同的目的。“就像一座废墟纪念碑上的砖块可以帮助建造一座新房子一样,在进化过程中,不再使用的基因可以在细胞中找到新的作用,”乌利茨基解释说。
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