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震驚!傳統(tǒng)DNA突變理論遭受挑戰(zhàn)!

2022-01-18 10:56來源:威正翔禹|締一生物


傳統(tǒng)理論


自二十世紀(jì)上半葉以來,進(jìn)化理論一直被這樣一種觀點所主導(dǎo),即:


突變的發(fā)生與它們的結(jié)果是隨機的


就這個結(jié)果而言,突變的隨機發(fā)生是一個許多生物學(xué)和進(jìn)化理論所依據(jù)的公理。這個簡單的命題對進(jìn)化模型產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,塑造了生物學(xué)家研究遺傳多樣性的方式。


舉個例子:從這個觀點來看,基因變異很少出現(xiàn)在基因組功能受限的區(qū)域,這被認(rèn)為僅僅是由于隨機突變后的選擇。


眾多理論和實踐都為這“信條”而“辯護(hù)”:


“基因水平上突變率的選擇不能克服遺傳漂變;


之前關(guān)于非隨機突變模式的證據(jù)

依賴于對自然群體的分析,

而這些分析被自然選擇的影響所迷惑;


過去關(guān)于適應(yīng)性突變偏差的建議,

并沒有建立在

可能支持這種非隨機突變的

潛在機制的背景下

最新研究


然而,基因組生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn)激發(fā)了人們對經(jīng)典觀點的重新思考。

在《Nature》雜志的最新論文中,有一篇標(biāo)題為:“Mutation bias reflects natural selection in Arabidopsis thaliana”的文章,提出了一個新觀點,顛覆了傳統(tǒng)教科書般的公理


突變的誕生不是完全隨機的

相反

突變出現(xiàn)的區(qū)域有著明顯的規(guī)律性


文獻(xiàn)解讀


研究方法

實驗主要材料:擬南芥

擬南芥

優(yōu)秀的模式生物,

基因組較小、易于培養(yǎng)且繁殖迅速,

深受科學(xué)家們的喜愛。

實驗主要方法:突變積累實驗、DNA測序


研究結(jié)果:經(jīng)過生物信息學(xué)分,在超過100萬個突變中,研究人員發(fā)現(xiàn),似乎在某些特定區(qū)域中,發(fā)生突變的幾率更低。


這一點很好理解:假設(shè)我們認(rèn)為突變是隨機的,那么測序結(jié)果應(yīng)該顯示突變是一種無序的,但實際并不是這樣。


尤其是那些對于生存起決定作用的基因,例如生長和發(fā)育,這類必需基因突變頻率下降了2/3


研究人員還發(fā)現(xiàn),并不是自然選擇導(dǎo)致這些區(qū)域產(chǎn)生突變,而是表觀遺傳,減少了有害突變的產(chǎn)生。


還有一項發(fā)現(xiàn)很有趣,用來包裹DNA的蛋白質(zhì),或許可以用來預(yù)測突變的發(fā)生


但這畢竟只能說明,植物在生存的過程中,演化出了抵抗關(guān)鍵基因突變的能力,但在動物中是否這樣,還有待進(jìn)一步研究。


或許接下來就會有許多科研人員投入到相關(guān)研究中,期待更多顛覆性、革命性的新發(fā)現(xiàn)被發(fā)表!


說到動物研究,免不了要涉及細(xì)胞培養(yǎng)。而細(xì)胞培養(yǎng)又離不開血清的支持。選擇一款好血清,能為實驗節(jié)約不少心力和時間。

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