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【科學(xué)時論】轉(zhuǎn)載：擬南芥重組中大部分屬于基因轉(zhuǎn)換 已有3人參與
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來自南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)國家重點實驗室，英國巴斯大學(xué)等處的研究人員指出了減數(shù)分裂過程中的一個重要進(jìn)化進(jìn)程：擬南芥重組事件中大部分都屬于基因轉(zhuǎn)換事件，這將有助于解析擬南芥著絲點附近具有較高的遺傳多樣性的遺傳模式。相關(guān)成果公布在美國《國家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上。 文章的通訊作者分別是南京大學(xué)的田大成教授，陳建群教授，以及巴斯大學(xué)的Laurence D. Hurstc，其中田大成教授和陳建群教授研究方向主要為植物分子進(jìn)化與分子生態(tài)學(xué)，植物抗病基因的多樣性，植物基因組學(xué)，分子進(jìn)化遺傳學(xué)等。 田大成教授和陳建群教授2008年曾在Nature雜志上發(fā)表文章，在真核生物中發(fā)現(xiàn)插入/缺失(Indel)兩側(cè)的堿基點突變出現(xiàn)的頻率，較其他區(qū)域要高的多，從而提出了一種新遺傳突變機(jī)制：Indel誘變假說，從源頭上回答了“遺傳變異究竟是如何形成的”這一生命科學(xué)面臨的基本問題。 這一觀點挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的進(jìn)化論觀點，并且在此研究的基礎(chǔ)上，該研究組又進(jìn)一步利用近年來發(fā)展迅猛的新一代測序技術(shù)，展開了更為深入的研究。最新研究就聚焦于基因轉(zhuǎn)換事件（Gene conversion）。 研究人員指出，減數(shù)分裂在進(jìn)化上的重要性，不僅與重組交換引起的等位基因穿梭有關(guān)，而且也會對一些基因事件造成直接的影響，比如基因轉(zhuǎn)換，所謂基因轉(zhuǎn)換是指異源雙鏈DNA中的一條鏈轉(zhuǎn)換，使其在出現(xiàn)堿基配對處與另一條鏈互補(bǔ)。 目前科學(xué)家們雖然能很好的預(yù)測交叉率，但是對基因轉(zhuǎn)換率，了解得還不太清楚。比如說，在擬南芥中，利用新一代測序的方法，研究人員會發(fā)現(xiàn)這兩個比率好似差不多，這與一些間接檢測結(jié)果不相符，后者顯示基因轉(zhuǎn)換率更高一些。 因此在這篇文章中，研究人員通過對40株F2擬南芥，以及其父本母本的基因組測序，深入分析了這個問題。研究人員發(fā)現(xiàn)所有重組時間中，超過90%（可能接近99%）是小基因轉(zhuǎn)換，以及偏性基因轉(zhuǎn)換�；蜣D(zhuǎn)換影響的蛋白序列突變率，比由突變引起的突變率要高600倍。 由此研究人員指出，這些分析數(shù)據(jù)表明重組熱點和意外的高重組率都接近于著絲粒，這可能解釋了之前無法解釋的：擬南芥著絲點附近具有較高的遺傳多樣性的遺傳模式。 田大成教授和陳建群教授此前發(fā)布的關(guān)于Indel誘變假說的成果，具體來說是通過對比了人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、大鼠、果蠅、兩個水稻和三個釀酒酵母的基因組，發(fā)現(xiàn)一種DNA序列的某一特定位置的突變頻率比其他區(qū)域高得多。而之前，學(xué)界認(rèn)為“自發(fā)突變”是沒有規(guī)律的。 不同物種間、相同物種不同個體間，存在著差異。差異的根本原因是DNA序列的不同，這個不同又是突變產(chǎn)生的。原先認(rèn)為，環(huán)境等外在因素對進(jìn)化的方向起了關(guān)鍵作用。而這項研究則指出，在外界因素作用時，基因內(nèi)部會發(fā)生變異來適應(yīng)變化，這和“進(jìn)化論”有些出入，值得深入探索。 |
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xy656691
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