多伦多大学 腔棘鱼作为活化石享有不当的声誉，这项研究增加了越来越多显示基因组水平广泛进化的研究
信用:阿尔贝托·费尔南德斯·费尔南德斯通过维基共享 1938年，在南非海岸捕获了第一只活着的腔棘鱼，这是一种强大的海洋掠食者，在它被认为灭绝6500万年后引起了轩然大波
它被称为“活化石”，因为它的解剖结构与化石记录几乎完全相同
虽然腔棘鱼的身体可能变化不大，但它的基因组讲述了另一个故事
多伦多科学家现已揭示，1000万年前，非洲腔棘鱼通过与其他物种的接触获得了62个新基因
他们的发现发表在《分子生物学与进化》杂志上
更令人着迷的是这些基因是如何产生的
它们的序列表明它们来自转座子，也被称为“自私基因”
这些是寄生的脱氧核糖核酸元素，其唯一的目的是制造更多的自身副本，它们有时通过在物种之间移动来实现
这些发现显示了转座子脱氧核糖核酸的旅行对基因创造的戏剧性影响，并提供了一瞥破坏这种最古老和神秘的生物基因组的一些力量
多伦多大学唐纳利细胞和生物分子研究中心的分子遗传学教授蒂姆·休斯说:“我们的发现为转座子对宿主基因组的贡献提供了一个相当惊人的例子。”
“我们不知道这62个基因在做什么，但它们中的许多编码脱氧核糖核酸结合蛋白，可能在基因调控中起作用，即使是细微的变化在进化中也很重要，”休斯说，他是加拿大解码基因调控研究主席
波士顿大学Temerty医学院医学研究主席比尔
转座子有时也被称为“跳跃基因”，因为它们在基因组中改变位置，这要归功于一种自我编码的酶，它通过“剪切粘贴”机制识别并移动自己的DNA代码
当整个基因组被复制时，新的拷贝可以通过细胞分裂过程中的偶然跳跃产生
随着时间的推移，酶的代码逐渐破损，跳跃停止
但是如果改变的序列赋予宿主微妙的选择性优势，它就可以作为真正的宿主基因开始新的生命
跨物种转座子衍生基因的例子数不胜数，但腔棘鱼因其庞大的规模而引人注目
领导这项研究的研究生艾萨克·耶伦说:“令人惊讶的是，腔棘鱼在脊椎动物中突然出现，因为它们拥有大量转座子衍生的基因，因为它们作为活化石的名声是不应该有的。”
“腔棘鱼可能进化得稍微慢一点，但它肯定不是化石，”他说
耶伦是在寻找他正在研究的人类基因的其他物种的同类时发现这一发现的
他知道基因CGGBP1是由哺乳动物、鸟类和爬行动物的共同祖先中的一种特殊类型的转座子产生的
它以其编码的蛋白质命名，该蛋白质结合含CGG的DNA序列，但很难研究，部分原因是它在其他通常研究的物种中没有对应物，如果蝇
在扫描了所有可用的基因组后，耶伦找到了相关的基因，但它们在物种间的分布并不均匀，也不是你所期望的共同祖先
除了在所有哺乳动物、鸟类和爬行动物中发现的单个类降钙素基因相关肽基因外，耶伦还在他观察的一些(但不是全部)鱼类、七鳃鳗(一种原始脊椎动物)和一种真菌中发现了拷贝
蠕虫、软体动物和大多数昆虫都没有
腔棘鱼有62个，它们的基因组在2013年可用
排除了共同的祖先，转座子似乎在不同的时间通过所谓的水平基因转移在物种间被携带而进入不同的谱系
耶伦说:“水平基因转移模糊了转座子的来源，但我们从其他物种那里知道它可以通过寄生发生。”
“最可能的解释是它们在进化史中被引入了多次
" 目前还不清楚这些基因在做什么，但有几条证据表明基因调控中的一个微调角色
计算模型和试管实验证实，基因产物是结合了脱氧核糖核酸上独特序列特征的蛋白质，表明了基因表达中的作用，类似于人类的对应物
此外，这些基因在十几个有数据的腔棘鱼器官中被不同程度地打开，这表明了组织特异性的精细调节作用
基因最初是从哪里来的，它们在腔棘鱼身上做了什么，这可能仍然是个谜
研究标本只是偶尔被渔船打捞上来，直到1998年才在印度尼西亚的一个鱼市场上发现了另一种已知的活物种——拉丁美洲鱼
在新基因出现之前，物种就已经分裂了，这使得它们无法驱动物种形成
耶伦指出，尽管如此，它们可能已经塑造了我们今天所知的非洲腔棘鱼，它高贵的皇家蓝鳞盔甲给它褐色的亲戚蒙上了阴影，这纯粹是猜测
唉，我们可能永远也不会发现
耶伦说:“腔棘鱼极其罕见。”
“他们非常擅长隐藏
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
