儘管被海洋世界隔開,並且彼此之間沒有聯繫,但是兩個魚群(一個在北極,另一個在南極)共享著令人驚訝的生存策略:它們都發展了產生相同品牌的抗凍蛋白的能力在他們的組織中。一項新的研究詳細描述了北極魚類如何從非編碼DNA的微小片段(曾經被稱為“垃圾DNA”的區域)構建其防凍基因的分子。
調查結果報告在 美國國家科學院院刊.
主持這項新研究的伊利諾伊大學動物生物學教授克里斯蒂娜·鄭說:“幾年前,我們發現抗凍糖蛋白如何在南極類異獸類魚類中進化,並且我們知道北極鱈魚進化出了相同的版本,但是方式卻不同。”和研究生玄壯“但是,鱈魚究竟是如何獨立完成的,仍然是一個持久的難題。”
為了解決這個難題,Cheng和她的同事們在魚類和其他脊椎動物基因組中搜尋了一個可能是鱈魚抗凍基因的祖先的基因。他們空空如也,所以他們決定金大發娛樂城減少產生和不產生抗凍蛋白的鱈魚的基因組,以觀察這兩個譜系的差異。研究人員在非編碼DNA區域中發現了抗凍基因的祖先,顧名思義,該區域並不編碼有活力的蛋白質。
Cheng說:“在發現之後的很多年裡,我認為沒有人會相信我,因為當時的主流思想是,新基因必須從已有的蛋白質編碼基因祖先進化而來。”
最終,研究人員拼湊了鱈魚抗凍基因如何起源的細節。
程說:“這些魚類的生長使它們在冰冷的北極水域中生活,是由於一系列看似不可能的偶然事件造成的。”
程說,不僅任何隨機的DNA序列都能產生可行的蛋白質,更不用說像抗凍蛋白質這樣的救生蛋白質了。即使原始序列包含正確的構建基序,也可以使其從DNA轉錄成RNA(構建蛋白質的第一步),仍然存在一些障礙。特定的序列決定了基因是否以及如何轉錄成RNA,如何編輯它們以及是否將它們從RNA翻譯成蛋白質。
對大樂透開獎號碼於鱈魚中分泌的蛋白質(例如抗凍蛋白質),還需要特定的“信號序列”以正確處理最終蛋白質,並將其操縱出細胞並進入血流。
研究發現,鱈魚的抗凍蛋白基因是由於幾個分子事件而組裝的。它的核心是一小段非編碼DNA,由九個稱為核苷酸的結構單元組成,大發網進行多次重複,創建大樂透100組開獎號碼更長的重複序列。這些編碼重複的三個氨基酸序列:蘇氨酸-丙氨酸-丙氨酸。這些氨基酸重複序列具有正確的化學性質,可以與血液中的冰晶結合併阻止其生長。
莊說,其他一些意外事件也發生在進化的基因序列中。當基因從DNA轉錄為RNA後,以正確的方式進行編輯時,一個DNA片段包含一個序列,該序列標記了蛋白質以便從細胞中輸出。一個隨機的單核苷酸缺失改變了該基因的翻譯方式,娛樂城推薦ptt將分泌信號置於抗凍重複區域,使它們成為同一基因的一部分。
而且,以某種方式,該基因還獲得了適當的控制序列,該序列可使新基因轉錄成RNA。該轉錄信號可能已經從基因組的其他位置插入。或者,莊說,基因的其餘部分可能已經從其原始位置漂移到了一個含有轉錄信號的基因。此類DNA“易位”事件是整偏財運2020偏財運八字個基因組中的常見事件。
程說,這些發現為細胞如何發明“從頭開始的新的功能基因”提供了新的見解。
她說:“進化效率不高。” “這是一件必做的事情。”
細胞機制似乎正在不斷地尋找可能編碼或不編碼功能蛋白的DNA序列的轉錄本。
Cheng說:“這個過程看起來很浪費,但是細胞可以回收未使用的RNA。”
她說,只有RNA轉錄物也包含某些其他序列,它才能被翻譯成蛋白質。如果該蛋白質恰巧使生物體具有優勢-例如確保其在冰冷的北極水域中生存-相應的DNA序列將“固定”在基因組中。只有那些基因組中具有該序列的人才能王者娛樂城在環境中傳播新特性。
“經過多年的研究,我們終於了解了鱈魚抗凍基因的誕生,” Cheng說。 “本文解釋了北鱈中的抗凍蛋白是如何進化的。而且它是一個比南極版本更引人入勝的機制,它涉及一個預先存在的基因。”
本文已由伊利諾伊大學提供的材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯大老爺娛樂城有關更多信息,請聯繫引用的來源。