Published on June 9, 2005 at 10:27 AM
新的數據表明,基因變化的積累並非完全由自然選擇決定。一個芝加哥大學的研究人員通過研究顯示,在進化過程中接受突變的百分比也強烈的速度,新的基因突變在基因到達左右矛盾的傳統理論:速度更快的新的基因突變,這些百分比越大突變接受。
“我們已經發現了一個引人注目的現象,挑戰幾十年來已為周圍的分子進化的一個範例,說:”布魯斯拉恩的主要作者,博士,遺傳學助理教授在芝加哥大學和霍華德休斯醫學研究所的研究員。 “因此,它可能會導致在該領域的重大轉變。”
研究人員報告他們的研究結果,在2005年7月,在遺傳學雜誌趨勢發行。其他作者杰拉爾德 Wyckoff的博士,以前在拉恩的實驗室博士後研究員,現在在密蘇里州堪薩斯城大學的助理教授,和恭馬爾科姆和埃里克Vallender,在拉恩的實驗室都研究生。
超過三十年,分子進化論者都認為,無論多少基因突變,表明一種特定的基因,這些突變是否成為固定在物種主要是由自然選擇決定的。這項新的研究表明,這些新的基因突變到達的速度,也影響到是否突變成為固定。
賴恩的研究小組在近6000個基因在他們的研究。對於每一個基因,他們比較了兩種哺乳動物物種之間的序列。這讓他們來衡量的基因突變率 - 具體而言,這些突變不影響蛋白質的結構,稱為同義突變(KS)。這些突變在功能上是中立的,這意味著自然選擇是不是在他們是否在進化過程中所接受的一個因素。
拉恩的團隊也看著同義變化(KA)的突變率 - 率的突變,影響蛋白質的結構。這些突變通常是受自然選擇。一個非同義突變會得到接受或退回後如何變化改變了蛋白質的功能為基礎的人口。
然後,研究人員研究的KA / KS比例。低KA / KS比表示強烈的選擇,相反,高的比例,選擇弱。有些基因有1比0,這意味著不接受蛋白質的變化。在某種意義上說,這是“完美的。”
對於一個假 - 一片,類似於一個基因的DNA序列,但沒有任何功能 - KA / KS比率約為 1.0,這意味著以同樣的速度接受,因為該基因的功能無關,同義,同義突變。
對於一個基因是高度的功能和生物體的重要,其KA / KS比例通常較低。例如,如果一個基因的KA / KS比率為 0.1,這意味著它的高度選擇性,只接受10%的非同義突變。
無論在一個特定的基因新的突變率,科學家一直假定在進化過程中接受的同義突變的百分比保持不變。
,“賴恩說:”這一理論已在分子進化的主力。 “成千上萬的科學論文已發表在這個概念直接或間接的基礎。”
新的數據表明,如果更多的突變基因,該基因傾向於接受這些基因突變的比例更高。
“一個強烈的突變壓力屈從於這種壓力下基因,”賴恩說。 “對於基因,具有較高的突變率,不知何故選擇似乎變得不那麼嚴格。”
拉恩無法解釋他的發現機制,並預計許多人會質疑這種新穎的發現。 “這是過於激進,”他說。 “人們只是不想要相信它,但有數據。”
“賴恩和他的同事發現一個最顯著的的結果,是一個完全出乎意料,說:”遺傳學家詹姆斯烏鴉,名譽教授,遺傳學和威斯康星 - 麥迪遜大學的動物學。 “,如果這一結果確實是證實,它會投這個比例[KA / KS]使用疑問,作為一個選擇指標。”
在亞利桑那州立大學的副教授,分子進化的Sudhir庫馬爾,同意了。 “這違背了嚴格的理論,但進化生物學家都知道,沒有什麼是乾淨的切割,總有失真的,因為我們在長期的歷史。
“這項工作的新穎之處在於,他拉恩]使用了大量的數據,”Kumar說。 “這是一個完美的例子基因組計劃的權力。”
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