主页 > 医学信息 >
超保守的DNA !!
这个称为「超保守成分」('ultraconserved elements')区域的存在,显示基因组内非蛋白质编码域并非是所谓的垃圾DNA,而可能会有非常重要的功能。蛋白质编码区仅占基因组的1.5%,超保守区域则占了基因组的3.5%。
圣塔克鲁兹加州大学的David Haussler等人扫瞄了人类、老鼠和大鼠的基因组序列,发现了超过480个超保守区域,在这三个物种中,几乎完全一模一样。这是令人十分惊呀的,因为人和老鼠的序列整体上只有85%的相似度。这些区域在鸡、狗和鱼的基因组中也找得到,可是在无脊椎动物如线虫、海鞘和果蝇中却找不到。Haussler表示,这些超保守区域可能是在脊椎动物演化时出现的,在陆生动物出现之前就有了。这也意味着人类和鱼类从四亿年前的共祖一路演化过走,这些区域几乎不作改变。人类基因组的超保守区域,有97%和三亿年前分家的鸡有95%的相似度。和河豚相比,有三分之二的超保守区域有77%的相似度。
可是科学家却还没搞清楚,这些区域到底是作啥的。它们可能控制了基因的活性,这些超保守区域有约四分之一有和基因重迭的部分,它们可能和选择性剪接(alternative splicing)有关,协助RNA切割接合成不同的形式。因此一个基因就可以产生许多不同种蛋白质;有些可能和胚胎发育有关,一个之前被鉴定出的区域就和脑和附肢的发育有关。为了解开这个谜,可以想见的,科学家会一窝风地研究这个谜样的DNA。
其实遗传学家早知道人类和老鼠的基因组中,有一大部分是的非蛋白质编码区,有非常高的相似度。这是这些超保守的区域特别不寻常,因为它们在人类和老鼠的基因组中,近乎百分之百的相同。迄今为止,还有许多人认为那根本就是人类DNA污染到老鼠的样本。在许多不同动物之间存在的高相以度也意味着,即使是非常小的改变,都会破坏它们的功能。
要了解这些区域的功能,不会是件简单的工作。因为在同一基因组中,这些区域之间的相似度太低了,无法推测其功能。一个可行的方法是利用遗传工程的方法,制造出缺少了一段超保守区域的老鼠,以了解它们对生长和行为的影响。麻州剑桥Broad Institute的遗传学家Kerstin Lindblad-Toh认为,当一个超保守区域的功能找着了,接下来仍需要检验它在其它生物的功能,所以现在我们所知的,还只是冰山一角。
原学术论文:
Bejerano, G. et al. Ultraconserved Elements in the Human Genome. Science, published online, doi:10.1126/science.1098119, (2004).
阅读本文的人还阅读:
作者:admin@医学,生命科学 2010-12-02 17:11
医学,生命科学网