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SongQ5285木蟲 (著名寫手)
秋水
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【轉(zhuǎn)】PNAS文章“重復(fù)基因結(jié)構(gòu)分化”
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轉(zhuǎn)自：http://www.ibcas.ac.cn/News/201201/t20120112_3426486.html 基因的重復(fù)和分化為生物的演化提供了原材料。重復(fù)基因的分化可以發(fā)生在調(diào)控區(qū)或者編碼區(qū)。發(fā)生在編碼區(qū)的、能夠?qū)е鹿δ芊只耐蛔兇篌w上分為兩類，即非同義替換和內(nèi)含子－外顯子結(jié)構(gòu)變化，前者導(dǎo)致同源位點上的氨基酸替換，后者則引起氨基酸的插入和缺失。作為點突變的一種方式，非同義替換的機制、速度和后果都已比較清楚。但是，相對而言，人們對內(nèi)含子－外顯子結(jié)構(gòu)分化的研究尚不深入。 繼2007和2009年發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子－外顯子結(jié)構(gòu)分化對重復(fù)基因分化的貢獻之后，植物研究所系統(tǒng)與進化國家重點實驗室孔宏智研究組對這一問題進行了進一步的研究。通過深入分析612對重復(fù)基因（即旁系同源基因）和300對非重復(fù)基因（即直系同源基因），該研究組不但再次確認了內(nèi)含子－外顯子結(jié)構(gòu)分化在重復(fù)基因分化中的普遍性和重要性，而且發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致結(jié)構(gòu)分化的三類主要機制（即插入/缺失、外顯子化/假外顯子化和外顯子/內(nèi)含子獲得/丟失）發(fā)生的頻率及其對結(jié)構(gòu)和功能分化的作用各不相同。有意思的是，與分化時間大致相當?shù)姆侵貜?fù)基因相比，重復(fù)基因經(jīng)歷和積累了明顯更多的結(jié)構(gòu)分化，說明結(jié)構(gòu)分化對重復(fù)基因分化的貢獻更大，是導(dǎo)致新功能和新基因快速產(chǎn)生的主要原因。該研究對于理解基因進化的基本式樣以及新功能、新基因和新性狀產(chǎn)生的分子機制等基本生物學(xué)問題具有重要意義。 上述研究結(jié)果于2012年1月9日在美國科學(xué)院院刊（PNAS, 2012, doi:10.1073/pnas.1109047109）上在線發(fā)表。該研究得到國家科技部和國家自然科學(xué)基金委的資助。 重復(fù)基因結(jié)構(gòu)分化的多種類型及結(jié)構(gòu)域變化。圖中左邊為內(nèi)含子-外顯子結(jié)構(gòu)比較示意圖，右邊為相應(yīng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域組成式樣�；疑图t色方框分別表示未發(fā)生分化和發(fā)生了分化的外顯子，紅色方框中用白色豎線標示出了插入/缺失事件發(fā)生的位置。 |
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