生物學中最重要的問題之一是新蛋白質在生物體內的發展速度。蛋白質是執行生命基本功能的基礎。隨著產生它們的基因發生變化，蛋白質也發生變化，引入了新的功能或性狀，最終可能導致新物種的進化。
一項新研究發表於 自然生態與進化。 由芝加哥大學的科學家領導的研究挑戰了關電競運彩下注於新蛋白質如何進化的經典假設之一。研究表明，DNA的隨機，非編碼部分可以快速進化以產生新的蛋白質。這些從頭開始的基因或“從頭開始”的基因為蛋白質進化並為生物多樣性做出貢獻提供了一種新的，尚未探索的方式。
“通過大的基因組比較，我們表明非編碼序列可以進化為全新的蛋白質。這是一個巨大的發現，” Edna K. Papazian傑出服務專家隆曼元博士說。萬來博娛樂城芝加哥大學生態與進化研究室主任，這項新研究的高級作者。
基因進化的第三種方式
幾十年來，科學家們認為，新基因只有兩種進化方式：複製，發散或重組。在正常的複制和修復過程中，一段DNA被複製並創建該基因的重複版本。然後，這些拷貝之一可能會獲得足以改變其功能的突變，從而使其分化並成為獨特的新基因。通過重組，遺傳物質的片段被重新組合以創建新的組合和新的基因。然而，這兩個相遇博馬娛樂城考慮到構成蛋白質的氨基酸的可能組合的總數，蛋白質僅佔蛋白質的相對較少的數目。
長期以來，科學家一直在想第三個機制，即從頭進化出新基因的機制。所有生物都有不編碼蛋白質的長距離遺傳物質，有時高達總基因組的97％。這些非編碼部分是否有可能獲得突變，使其突然發揮功能？
這很難研究，因為它需要來自幾個密切相關物種的高質量參考基因組，這些基因組既要顯示祖先的非編碼序列，又要顯示從中進化出的新基因。沒有這種清晰可見的進化路線，就無法證明它確實是從頭基因。先前報導的所謂新基因可能只是一個“孤兒基因”，大老爺娛樂城在某個時候從無關生物中轉移或轉移，然後其前身的所有痕跡都消失了。
為克服這些挑戰，Long的團隊利用了最近從11種密切相關的水稻植物中測序和註釋的13個新基因組的優勢，其中包括最常見的糧食作物水稻。他曾與亞利桑那大學Rod Wing教授領導的小組合作。來自中國華中農業大學的歐陽一丹教授還領導了一個團隊，他們在中國南部沿海的熱帶島嶼海南種植了自己的水稻植物，並將其收穫後用於蛋白質組學採樣。
在分析了這些植物的基因組之後，他們檢測了至少175個從頭基因。由S教授領導的另一個小組對蛋白質活性進行了進一步的質譜分析94大發網-娛樂城推薦中國廣東省基因組測序中心深圳華大基因研究所的劉愛琪（iqi Liu）。他們發現有證據表明，這些基因中有57％實際上轉化為新蛋白質，包括300多種新肽。
有了第一個龐大的真實的從頭基因的大型數據集，Long的團隊發現了它們進化的模式。它從表達的早期進化開始，然後是幾乎所有從頭基因的隨後突變為蛋白質編碼潛能。
UChicago的博士後研究員，文章的主要作者李章說：“鑑於在各種生物中廣泛觀察到的基因間區域的表達，這是有道理的。”
Long說Oryza植物是尋找新基因的好基因組，因為它們還很年輕-您仍然可以看到它們現有基因組中進化的證據。
他說：“這11個物種僅在大約三到四百萬年前彼此分開，所以它們都是年輕物種。” “由於這個原因，當我們對基因組進行測序時，所有的序列都非常相似。它們並沒有積累多代變化，因此所有玩運彩先前的非編碼部分仍然存在。”
Long和他的團隊接下來想研究新蛋白，以進一步了解它們的功能和進化，並查看它們的結構是否有獨特之處任你博娛樂城好如果從頭基因為進化開闢了一條未探索的道路，那麼它們可能揭示出創造新的和改善的細胞功能的機制。例如，研究人員發現自然選擇的作用是固定基因組中的插入和缺失以產生新的蛋白質序列，以及該序列向功能改進的進化。
他說：“新蛋白質可能使某些功能更好，或有助於更好地調節基因。” “在此過程的每一步中，它們都可以給生物帶來某種好處，直到它逐漸固定在基因組中。”
本文已從芝加哥大學醫學提供的材料中重新發表。注意：材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息，請聯繫引用的來源。
參考：Zhang等人，2019。從頭開始在Oryza進行蛋白質多樣性的快速進化。自威力彩開獎時間是幾點然生態與進化。 DOI：https：//doi.org/10.1038/s41559-019-0822-5。
