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震惊!传统DNA突变理论遭受挑战!

来源:缔一生物发布时间:2022-01-18阅读次数: 收藏


传统理论


自二十世纪上半叶以来,进化理论一直被这样一种观点所主导,即:


突变的发生与它们的结果是随机的


就这个结果而言,突变的随机发生是一个许多生物学和进化理论所依据的公理。这个简单的命题对进化模型产生了深远的影响,塑造了生物学家研究遗传多样性的方式。


举个例子:从这个观点来看,基因变异很少出现在基因组功能受限的区域,这被认为仅仅是由于随机突变后的选择。


众多理论和实践都为这“信条”而“辩护”:


“基因水平上突变率的选择不能克服遗传漂变;


之前关于非随机突变模式的证据

依赖于对自然群体的分析,

而这些分析被自然选择的影响所迷惑;


过去关于适应性突变偏差的建议,

并没有建立在

可能支持这种非随机突变的

潜在机制的背景下

最新研究


然而,基因组生物学的新发现激发了人们对经典观点的重新思考。

在《Nature》杂志的最新论文中,有一篇标题为:“Mutation bias reflects natural selection in Arabidopsis thaliana”的文章,提出了一个新观点,颠覆了传统教科书般的公理


突变的诞生不是完全随机的

相反

突变出现的区域有着明显的规律性


文献解读


研究方法

实验主要材料:拟南芥

拟南芥

优秀的模式生物,

基因组较小、易于培养且繁殖迅速,

深受科学家们的喜爱。

实验主要方法:突变积累实验、DNA测序


研究结果:经过生物信息学分,在超过100万个突变中,研究人员发现,似乎在某些特定区域中,发生突变的几率更低。


这一点很好理解:假设我们认为突变是随机的,那么测序结果应该显示突变是一种无序的,但实际并不是这样。


尤其是那些对于生存起决定作用的基因,例如生长和发育,这类必需基因突变频率下降了2/3


研究人员还发现,并不是自然选择导致这些区域产生突变,而是表观遗传,减少了有害突变的产生。


还有一项发现很有趣,用来包裹DNA的蛋白质,或许可以用来预测突变的发生


但这毕竟只能说明,植物在生存的过程中,演化出了抵抗关键基因突变的能力,但在动物中是否这样,还有待进一步研究。


或许接下来就会有许多科研人员投入到相关研究中,期待更多颠覆性、革命性的新发现被发表!


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