相同基因在不同動(dòng)物中作用不同

牧童

論文作者：Leopold Eckhart 期刊：PNAS 發(fā)布時(shí)間：2008-11-20 0:24:19
如果你在念書(shū)的時(shí)候稍微認(rèn)真點(diǎn)，就應(yīng)該記得一堂講述是什么讓哺乳動(dòng)物與眾不同的生物課——它們用乳汁哺育自己的寶寶、生有獨(dú)特的中耳骨并且至少會(huì)梳理身體的一部分皮毛。然而一項(xiàng)新的研究卻顯示，編碼生成毛發(fā)的重要蛋白質(zhì)的基因竟然也存在于爬行動(dòng)物和鳥(niǎo)類中。從事這項(xiàng)研究的科學(xué)家表示，這一發(fā)現(xiàn)意味著有關(guān)毛發(fā)進(jìn)化的一種新的假設(shè)的誕生。

這項(xiàng)研究著眼于角蛋白的起源，這種蛋白質(zhì)是形成哺乳動(dòng)物的指甲、腳爪以及某些角的基礎(chǔ)物質(zhì)。爬行動(dòng)物和鳥(niǎo)類也具有角蛋白——在它們的喙、鱗片和羽毛中。然而一種所謂的毛發(fā)角蛋白——因氨基酸（半胱氨酸）而硬化，用來(lái)形成毛干——卻是哺乳動(dòng)物所獨(dú)有的。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)家曾推斷，毛發(fā)角蛋白基因是在哺乳動(dòng)物從其他動(dòng)物中分化出去后才形成的。

然而奧地利維也納醫(yī)科大學(xué)的分子生物學(xué)家Leopold Eckhart表示，這段歷史或許應(yīng)該進(jìn)行某種修訂。他和同事對(duì)一種蜥蜴和一種雞的基因組進(jìn)行了分析，結(jié)果研究人員發(fā)現(xiàn)了幾種之前未經(jīng)確認(rèn)的富含半胱氨酸的毛發(fā)角蛋白基因，其中的一些基因是爬行動(dòng)物和鳥(niǎo)類獨(dú)有的。然而與形成羽毛的基因不同，其中的兩種基因所編碼的蛋白質(zhì)大多數(shù)用來(lái)形成皮膚和爪。Eckhart表示：“或許這些蛋白質(zhì)更應(yīng)當(dāng)被稱為爪角蛋白而非毛發(fā)角蛋白?！毖芯咳藛T在最近的美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一研究成果。

根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，研究人員相信，毛發(fā)角蛋白可能是在哺乳動(dòng)物與爬行動(dòng)物分化之前進(jìn)化形成的。哺乳動(dòng)物、爬行動(dòng)物和鳥(niǎo)類的共同祖先具有這種毛發(fā)角蛋白基因，或許表達(dá)在皮膚和爪中。而在分化之后，爬行動(dòng)物進(jìn)化出了屬于自己的毛發(fā)角蛋白，哺乳動(dòng)物則用這些基因來(lái)形成毛發(fā)。

研究皮膚進(jìn)化的英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Denis Headon表示，這項(xiàng)研究說(shuō)明，“形成毛發(fā)纖維所需要的成分已經(jīng)編碼在哺乳動(dòng)物祖先的基因組中”。Headon指出，剩下的問(wèn)題則要搞清小囊——哺乳動(dòng)物毛發(fā)的裝配單元，其在鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物中是不存在的——究竟是如何起源的。（來(lái)源： 科學(xué)時(shí)報(bào) 群芳）    （《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS)，DOI: 10.1073/pnas.0805154105，Leopold Eckhart，Erwin Tschachler）

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學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)、再學(xué)習(xí)，進(jìn)化、進(jìn)化、再進(jìn)化