哺乳动物基因组复杂得多 某些方面颠覆传统假设

2005-09-05 11:34:35 张亮 4基因研究页面 【大 中 小】

    过去几年中，来自亚洲、澳洲、欧洲和美国的100多位科学家一直在一项联合研究中调查老鼠基因组，他们的最新研究成果刊登在了9月2日的《科学》杂志上。结论认为，哺乳动物基因组比预先的假设要复杂得多。在某些方面，新结果完全颠覆了遗传学家的传统假设。
    
    哺乳动物的遗传物质DNA就好比一部巨大的百科全书，它包含了动物发育的详尽蓝图。但这种比喻也会让人产生误解：过去几年中，科学家越来越多地发现，“百科全书”中的大部分页面都没有价值，它们只包含了一些混乱的字符，而这些页面之外才是可以理解的内容———基因。
    
    经典观点认为，这部DNA百科全书存放在细胞的细胞核内。如果身体需要合成特殊的蛋白质，则复制书中那些需要的“页面”，只有这些被复制的页面才能离开细胞核进入细胞质。这个复本叫做mRNA（信使RNA），它正好是合成一个特殊蛋白质所需的完整蓝图。
    
    据《每日科学》网站报道，随着3年前小鼠DNA图谱的公布，这个超过百人的国际研究小组就开始尝试提取并分析所有小鼠mRNA序列。他们吃惊地发现，这些mRNA中60％都不是合成蛋白质的蓝图。德国波恩大学神经生物学教授安德里亚?奇默说，我们不知道这些RNA的功能是什么。不过它们似乎非常重要，即使是在鸡和老鼠这两种差异很大的生物体内，这些表面上看并不重要的RNA却非常相似。如果它们真的没有功能，它们会在进化的过程中很快地变异，两者间现在就基本不会有任何相似性。
    
    科学家还发现另一个有趣的现象：“百科全书”中的“信息”和“废话”并不是随机分部的。许多不同的蛋白质合成蓝图都有各自完整的“章节”，它们被长长的、没有意义的“段落”隔开。
    
    尽管DNA百科全书中可以理解的“页面”只有百分之几，研究人员却得到了18万个不同的mRNA序列。奇默教授说：“可见遗传信息是以复杂的方式排列在DNA上的。”比如，细胞核中的复本是由多个“段落”以不同的方式组合在一起形成，因而多个不同的mRNA可能由同样的“段落”组成，它们合成出不同的蛋白质。
    
    这一观察也可以解释为什么哺乳动物的结构比线虫复杂很多，而基因却只有它的1倍。奇默说：“我们的研究对认为一个基因只包含一个蛋白质信息的传统观点提出了置疑，可以说，哺乳动物常常把同一段DNA片断用于多个蛋白质合成蓝图。越来越明显的是，哺乳动物基因间没有能被明确界定的界线。”
    

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