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天然“转基因”,比你想得更普遍

进化 演化 遗传 线虫 果蝇 脊椎动物 灵长类 灵长目 类人猿 共同祖先

IvyP 发表于  2015-03-24 17:57

生物将遗传物质传递给其他细胞而非其子代的过程称为基因水平转移(horizontal gene transfer,HGT),这种现象在细菌和单细胞真核生物中十分常见,它在这些生物的演化中起到了重要作用。然而,在多细胞生物中,关于基因水平转移现象的记录较少,有报道的动物基因水平转移也只涉及单个或几个基因。看起来这种现象在动物中似乎不常发生。不过最近,剑桥大学的研究者通过对26种动物的基因组和转录组进行深入分析,发现基因水平转移在多细胞生物中也普遍存在,并且这些水平转移的基因多与生物的代谢相关[1]。研究论文于3月13日发表在开放获取期刊《基因组生物学》(Genome Biology)上。

为了了解多细胞生物中基因转移的情况,研究者选择了已有高质量基因组和转录组的12种果蝇属(Drosophila)生物、4种隐杆线虫属(Caenorhabditis)生物和10种灵长目(Primates)动物。通过对比分析,研究者发现这些生物的基因组中存在多达上百个“外来”基因。此外在人类基因组中,多达145个基因为基因水平转移的结果,这其中包括透明质酸合成酶基因、肥胖基因FTO以及ABO血型基因。

与原核生物相似,这些多细胞生物的水平转移基因的表达产物多为酶类。研究者对这些基因的功能进行了分析,发现其产物包括几大类功能,包括非特异性免疫反应、脂类代谢、氨基酸代谢、大分子修饰、抗氧化活性以及应激反应。

那么,这些基因源自何处呢?通过将水平转移的基因与各种单细胞生物的基因相比对分析,研究者发现这些基因大多来自细菌和原生生物,其他还有古菌、真菌和植物。

生物体内水平转移的基因的来源。图片来源:研究论文

为了确定这些基因的转移是发生在某一阶段,还是贯穿了某个物种的整个演化过程,研究者将这些基因水平转移事件标记在了系统发生树上。结果发现,对果蝇属和隐杆线虫属的生物来说,基因水平转移在其整个演化过程中很可能都一直在发生;而灵长目动物的大多数基因水平转移事件,则发生在它们的共同祖先身上,即较远古的时期。研究者进一步对另外14种脊椎动物的基因组进行了分析,分别找到了60到240个外来基因——这意味着基因水平转移并非仅限于某些物种,而是普遍存在的。

有意思的是,研究者发现从整体上看,脊椎动物和无脊椎动物中发生基因水平转移的情况并无明显差异。考虑到这两类生物复杂性的差别,这一现象似乎有些出人意料。不过这可能也可以解释,为什么灵长目动物的大多数基因水平转移事件发生在较远古时期——脊椎动物的基因水平转移可能发生在其演化的早期阶段。

研究者认为,现在基因组数据库中有了越来越多物种的基因组,尤其是多细胞生物的高质量基因组序列,而这对研究基因水平转移非常重要。研究者提出,多细胞生物体内存在的“外来”基因,除了来自基因水平转移以外,也可能是由于原本在同一门生物中,通过传统方式遗传的基因,在大多数物种演化的过程中丢失,仅在某些物种中保留了下来。未来进一步如果有更多地多细胞生物的高质量基因组和转录组信息,将能让科学家们更好地验证这些推测。(编辑:球藻怪)

参考文献:

  1. Crisp, Alastair, et al. "Expression of multiple horizontally acquired genes is a hallmark of both vertebrate and invertebrate genomes." Genome biology 16.1 (2015): 50.

文章题图:drwile.com

全部评论(281)
  • 91楼
    2015-03-25 23:57 IVV万岁
    引用@夏哗 的话:转基因使得转基因作物对草甘膦耐受提高,富集的草甘膦更多。而且被世界卫生组织确定为可能致癌物,我反正是不敢吃了。

    转基因又不是只有针对除草剂的,同样也有降低杀虫剂用量的。咋没听你讲你不吃富集杀虫剂的作物?

    [2] 评论
  • 92楼
    2015-03-26 00:00 王尼玛II
    引用@i的绝对值少于e 的话:这句话听起来怪怪的...如果传统作物比转基因好的话,谁还会种转基因啊?!

    反转:利润都给孟山都赚去了,农民被转基因作物严重剥削。

    挺转:那么为毛农民要去种转基因作物呢?

    [2] 评论
  • 93楼
    2015-03-26 00:02 S.西尔维希耶
    引用@thelight 的话:果壳作为一个整体,未必与转基因群体的利益相同。不过其中个别的作者就难说了。

    这种论调实在是无聊。

    你这么积极的反转,是不是因为你和有机农业有利益关联,被转基因作物戳到痛处抢了生意了在这儿跳脚?这种话我也会说。诛心之论实在是最没营养的质疑。

    转基因这事儿做了一大堆科学研究,果壳摆了一大堆科学观点来讲道理,选择性忽略没看到说别人立场有问题,这是怎样雄奇的思路。

    还是那句话,如果有文献报道指出转基因确然有害人体的证据,不用说别人,我第一个请缨报道这篇文章抽自己脸。可是目前的所有研究都指向相反的那面,绝大多数反转基因的论据凸现的都是提出者生物学和科学常识的缺乏甚至双商的低下,这让人怎么科普?罔顾科学事实写文章那不叫科普,那叫扯淡。




    [6] 评论
  • 94楼
    2015-03-26 00:03 新建文件
    引用@机动要塞 的话:呵,你是想要说转基因有害,先不谈转基因怎么样,你想证明转基因有害到头来只证明了个除草剂可能致癌,你到是说几个无害的除草剂,草甘膦就算可能致癌也是低毒性除草剂,照你这么说,那些施用普通除草剂的作物都不能...

    其实吧,每一种新技术推出,或多或少都会受到质疑,这是客观存在的舆论。而有时候不得不面对因为不合理的煽动信息传播对该技术带来的阻碍。当然,技术运用必然会有利益集团(这需要大量的资金投入),只要他们是正面有效的,我们非常欢迎。

    [0] 评论
  • 95楼
    2015-03-26 00:13 S.西尔维希耶

    多说几句,我自己其实特别喜欢找转基因的文章写。只不过多数时候编辑们觉得哎你又扯这个干啥快拉倒找些人畜无害的事做别引发社会矛盾。

    作为生物狗,我打心眼里看不得别人拿着无知当个性。而反转的大多数人,不但无知而且以自己荒谬而愚蠢的观点为荣,就好像说爷不会你丫还不麻利讲明白,你讲不明白我就反对。我特别爱找东西来打这些人的脸,我总觉得怀有这样私心的人不止我一个,这也是为什么果壳似乎有立场的原因。

    反正转基因对人体无害是科学的论断,至于信不信所谓的科学,那是自己的事。人们都有选择的权利,你愿意信些什么轮什么法什么神什么丸什么的,那是你自己的事。说到底一个科学网站还是要传播点科学的东西,不能把跳大神当个严肃的话题来说。


    [5] 评论
  • 96楼
    2015-03-26 00:16 长哭当歌

    请转战网易。

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  • 97楼
    2015-03-26 00:51 举报狂魔blindmouse 生物物理博士生

    记得coursera上病毒入门的老师说,哺乳动物能形成胎盘也是被因为被病毒转了基因。所以说紫河车也是不折不扣的转基因“食品”啊。

    [1] 评论
  • 98楼
    2015-03-26 08:36 羽瑭雨瑭 食品添加剂和食品配料研究员

    果壳上只要有转基因相关话题,评论里一定是撕逼撕得不成样子。都说对方无知,都批驳对方的论据证据是假的,或者是说服力不够。。。注定没有结局的争论,一波未平一波又起。。。波澜壮阔,倒也不失为科普的好机会

    中性的提一个疑问,大家为什么会对转基因产生抗拒和抵制?各种转基因研究过程中,是不是出现过效果不好或者是确实有害的转基因结果,这些结果在筛选过程中被有意识的中止或者是排除了。现在得到批准的转基因作物只是众多转基因研究中被现有方式方法证明无害的品种。

    如果上述疑问的答复是肯定的,那会不会存在一个可能,就是某些有缺陷的转基因品种会被人恶意利用,类似许多电影中的科学狂人和政治恶人联手,妄图毁灭世界(或者是消灭对手)?所以,我觉得,转基因作物的事情,其实是超越这个作物本身是否真的有毒有害的,很大程度上是政治和商业的双重博弈结果。

    欢迎理性讨论,不要扣大帽子,不要说我科幻电影看多了。本人目前对转基因的态度是不支持也不反对,不会刻意反对吃转基因食品,也不会专门找转基因食品来吃。

    [1] 评论
  • 99楼
    2015-03-26 08:43 飞面教的信徒

    只要写转基因,评论就异常精彩

    [0] 评论
  • 100楼
    2015-03-26 08:49 左翼萝卜

    夏哔=瞎逼,这种ID你跟他聊个锤子。

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  • 101楼
    2015-03-26 10:00 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话:把商业利益想象成科学进步,这得是多纯洁的人啊中学毕业了吗?

    三句不离利益 是实在找不出什么可说的了么?

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  • 102楼
    2015-03-26 10:01 我自飞扬_已被使用
    引用@L-KC 的话:在果壳发布任何涉【反转】言论都会被水军围攻,所以还是保持低调好了;至于果壳网每个月在首页发一两篇挺转文章,意图已经很明显,无需多言

    逻辑≠观点 可惜很多反转的人根本不懂 详参37楼~~~

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  • 103楼
    2015-03-26 10:02 我自飞扬_已被使用
    引用@S.西尔维希耶 的话:这种论调实在是无聊。你这么积极的反转,是不是因为你和有机农业有利益关联,被转基因作物戳到痛处抢了生意了在这儿跳脚?这种话我也会说。诛心之论实在是最没营养的质疑。转基因这事儿做了一大堆科学研究,果壳摆了...

    三句不离利益的 应该是实在没啥可说的了

    如同从道德上攻击某某

    [1] 评论
  • 104楼
    2015-03-26 10:04 我自飞扬_已被使用
    引用@S.西尔维希耶 的话:多说几句,我自己其实特别喜欢找转基因的文章写。只不过多数时候编辑们觉得哎你又扯这个干啥快拉倒找些人畜无害的事做别引发社会矛盾。作为生物狗,我打心眼里看不得别人拿着无知当个性。而反转的大多数人,不但无知...

    略同~~

    [0] 评论
  • 105楼
    2015-03-26 10:27 我自飞扬_已被使用
    引用@羽瑭雨瑭 的话:果壳上只要有转基因相关话题,评论里一定是撕逼撕得不成样子。都说对方无知,都批驳对方的论据证据是假的,或者是说服力不够。。。注定没有结局的争论,一波未平一波又起。。。波澜壮阔,倒也不失为科普的好机会中性...

    尝试说下自己的认识 欢迎指正

    1,转基因这个问题这么火 我认为其中是有人故意炒作的 至于是那一边的 我还猜不透 但是就一般民众的科学素养水平以及以往对这种事情的关心程度(这个更重要)而言,这个话题绝对是火爆异常的,因为其实我们生活中有很多(黑)科技危害要大得多,衣食住行各个方面都有,但就和转基因类似的,如太空育种或者诱变育种之类的,学生物的都知道其实比转基因要不靠谱也要可怕得多,因为诱变你是不知道能诱变出啥来,转基因好歹是已知基因。所以说这是令人费解的一方面。

    2,“各种转基因研究过程中,是不是出现过效果不好或者是确实有害的转基因结果,这些结果在筛选过程中被有意识的中止或者是排除了。现在得到批准的转基因作物只是众多转基因研究中被现有方式方法证明无害的品种。”说句不好听的这是一句正确的废话,把“转基因”替换成任何词都可以。

    各种汽车研究过程中,是不是出现过效果不好或者是确实有害的结果,这些结果在筛选过程中被有意识的中止或者是排除了。现在生产的汽车只是众多汽车研究中被现有方式方法证明安全的。

    各种菜谱研究过程中,是不是出现过不好吃的搭配,这些结果在筛选过程中被有意识的中止或者是排除了。现在炒出来的菜只是众多菜谱研究中被现有方式方法证明好吃的。

    。。。。。。科学研究本来就是这样的啊。。。。。

    3,“那会不会存在一个可能”,一切皆有可能啊,所以我们应该慎重,应该制定制度,应该有监管,这些都是可以指责的,但与这个东西本身关系不大,不能因为监管不力出现了三聚氰胺事件就说牛奶本身不是个好东西吧~~

    至于想太多阴谋论什么的,想想就得了,日子还要接着过,其实只要有心,有实力,像统治世界啊,毁灭人类啊,不靠转基因一样能做到。据说美国既天气控制器之后已经研发制造出来地震控制器了,08年地震和日本地震都是他们试验的结果。。。。。

    至于我自己,我现在标榜的是反反转。而不是挺转,因为我觉得这东西现在也不够成熟,还需要发展,就像我不建议身边的人买win系统的手机一样。我反反转反的是无脑反,各种无逻辑反或者压根就是造谣反,如,这种压根就不能忍,或者什么bt蛋白的说“虫子都不吃人能吃么”这种话在天涯什么的爱怎么说怎么说,拿到果壳来我认为是对果壳以及我这种人的侮辱。。。。

    如果现在有坚实证据证明某种转基因产品有问题,我认为是个大好事,而现在看看那些反转的只能拿草甘膦或者利益说事,也恰恰反面证明目前为止转基因还是靠谱的吧。

    [1] 评论
  • 106楼
    2015-03-26 11:25 clt513

    看到很多人在谈论此篇文章“有为国家转基因项目正名”之嫌。发表一点我个人的看法:

    1、其实很多科普型或者科学型的人(包括评者本人)都能很理性的认识转基因的问题,比如我,觉得转基因甚至是今后农业、饮食等发展的趋势。但是,也要注意,发展转基因是不是符合程序要求,有些人可能不太赞同科学需要符合程序,举个简单例子,如果你胡乱搞个极易传播的病毒,就知道,符合程序的重要性。

    2、其实国内持续争论了很久的“转基因”问题(最典型应该是崔方大战了吧?)。其实重点并不在于是不是转基因,转基因是不是有害?其实这些都不是争论的焦点,其实这个争论的焦点在于:“公众是不是应该有知情权?国家是不是应该制定相应的标准,明确的、醒目的提示标识?这或许有点像国外真正的宗教自由:你可以信科学、那么我就有权利信上帝!但是,某朝可能只是宪法规定了宗教自由,但是却强制灌输布什尔维克,甚至要官方指定”达赖、班禅“。——————说直接点,其实很多争取转基因不合程序的人,是在借着转基因,争取大家的知情权。

    3、为啥要争取知情权呢?其实要和zf公信力说起——此处省略若干万字!

    总之,在发展科学、技术的同时,别忘了,也要争取个体的权利,限制zf的权力。如果一味的只发展科技,而不关注其他,就有可能造成非常坏的后果,想想要是二战时,希特勒抢先发展出原子弹,结果又会怎么样?改编一句复旦前校长的话”只关注科技、而不关注权利的人,不外乎一条养的彪悍的看门狗“!!!

    [1] 评论
  • 107楼
    2015-03-26 11:26 None
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:你就能抓住一个草甘膦了 逻辑也不要了 这么执着的水军也是不多见了

    针对草甘膦耐受的转基因作物本来的目的就是提高作物对草甘膦的耐受从而可以使用草甘膦来代替其它的除杂草的方法降低成本。但草甘膦以前被认为是低毒的,而现在被发现致癌。主要问题是出在科学对草甘膦的毒性认识不强的问题。现在确认草甘膦致癌,草甘膦在转基因作物上会残留,残留量会达到影响人体健康或者草甘膦会在环境中扩散(已知已扩散)导致引起人体健康,那针对草甘膦做禁用同时禁止继续推广抗草甘膦品种的农作物就好了。

    至于你买到的转基因食品是不是抗草甘膦的,那就看个人的福气了。

    所以我选择不去冒险,少吃或不吃转基因。


    [0] 评论
  • 108楼
    2015-03-26 11:28 None


    引用@天顶星人 的话:草甘膦和转基因有什么关系,敌敌畏和传统小麦有什么关系?我也没上过什么生物学的科,我家在农村。我觉得农药啥的不限制使用剂量都是有害的,和转基因没啥关系。都说海鱼容易富集重金属,我不清楚是真的吗?不过即使...

    针对草甘膦耐受的转基因作物本来的目的就是提高作物对草甘膦的耐受从而可以使用草甘膦来代替其它的除杂草的方法降低成本。但草甘膦以前被认为是低毒的,而现在被发现致癌。主要问题是出在科学对草甘膦的毒性认识不强的问题。现在确认草甘膦致癌,草甘膦在转基因作物上会残留,残留量会达到影响人体健康或者草甘膦会在环境中扩散(已知已扩散)导致引起人体健康,那针对草甘膦做禁用同时禁止继续推广抗草甘膦品种的农作物就好了。

    至于你买到的转基因食品是不是抗草甘膦的,那就看个人的福气了。

    所以我选择不去冒险,少吃或不吃转基因。

    你要再看不懂到底这俩什么关系,那不是水军就是诚心了!

    [0] 评论
  • 109楼
    2015-03-26 11:29 None
    引用@flock 的话:这个题目太容易让人引起歧义,我想先问一下,突变与演变的区别是什么?也许有一天人类会有三只眼,也许逐渐地我还会有4只胳膊,但是如果这个过程有一万年,那就没什么大不了的,如果就发生在明天。转基因跟基因突变...

    没错,呼吁所有土地种的作物还给大自然。

    [0] 评论
  • 110楼
    2015-03-26 11:31 None
    引用@S.西尔维希耶 的话:这个说的不够严谨,报告是IARC做出来的,这是WHO下面的研究机构,他们负责评估致癌物的危险情况。草甘磷最近是被划在2A这个等级,这个怎么说呢……说高不高说低不低的一个位置。这个分类的定义是:可能对人...

    你举其他致癌物,也没法抵消吃抗草甘膦的转基因食品可能致癌的事实。你还是歇了吧。

    [0] 评论
  • 111楼
    2015-03-26 11:32 None
    引用@keesty 的话:那是农药致癌。。。。..又不是转基因致癌。。。

    针对草甘膦耐受的转基因作物本来的目的就是提高作物对草甘膦的耐受从而可以使用草甘膦来代替其它的除杂草的方法降低成本。但草甘膦以前被认为是低毒的,而现在被发现致癌。主要问题是出在科学对草甘膦的毒性认识不强的问题。现在确认草甘膦致癌,草甘膦在转基因作物上会残留,残留量会达到影响人体健康或者草甘膦会在环境中扩散(已知已扩散)导致引起人体健康,那针对草甘膦做禁用同时禁止继续推广抗草甘膦品种的农作物就好了。

    至于你买到的转基因食品是不是抗草甘膦的,那就看个人的福气了。

    所以我选择不去冒险,少吃或不吃转基因。

    你要再看不懂到底这俩什么关系,那不是水军就是诚心了!

    [0] 评论
  • 112楼
    2015-03-26 11:32 我自飞扬_已被使用
    引用@夏哗 的话:针对草甘膦耐受的转基因作物本来的目的就是提高作物对草甘膦的耐受从而可以使用草甘膦来代替其它的除杂草的方法降低成本。但草甘膦以前被认为是低毒的,而现在被发现致癌。主要问题是出在科学对草甘膦的毒性认识不强...

    农药残留是个普遍的问题 欢迎就事论事讨论

    [1] 评论
  • 113楼
    2015-03-26 11:36 None
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:农药残留是个普遍的问题 欢迎就事论事讨论

    所以转基因食品不安全。是含有致癌的农残的食品。ok结了。

    [0] 评论
  • 114楼
    2015-03-26 11:38 None
    引用@flock 的话:我不这么认为,当然,我不是想争论,因为这有点儿类似先有鸡还是先有蛋的问题。我认为在自然条件满足不了的时候,人口达不到70亿的,所以能达到70亿人的时候,肯定已经不是原始的耕作方式了。是在剧烈的改造之后...
    引用@flock 的话:我知道农业是一种人造生态系统的过程。但是那个时候人没有这么多,需求没有像现在这么大,改造也没有现在这么剧烈,假如你生活的城市里忽然间连一只麻雀都没有了,你会不觉得恐怖么?三国里写诸葛入南蛮的时候闻四处...

    这才是客观看待事物的言论!

    为那些造谣的挺转基因利益分子感到悲哀。

    [0] 评论
  • 115楼
    2015-03-26 11:38 我自飞扬_已被使用
    引用@夏哗 的话:所以转基因食品不安全。是含有致癌的农残的食品。ok结了。

    呵呵 原来脑残真是无药可医 农药残留这个词比转基因出现要早得多

    你不如干脆说“所以食品不安全。是含有致癌的农残的食品。ok结了。”

    [1] 评论
  • 116楼
    2015-03-26 11:40 None
    引用@axiang 的话:说转基因和草甘膦有半毛钱的童鞋,请善用右上角。

    是,他们故意不看,或者诚心不看。利益集团的水军当的太低级。

    [0] 评论
  • 117楼
    2015-03-26 11:41 None
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:呵呵 原来脑残真是无药可医 农药残留这个词比转基因出现要早得多 你不如干脆说“所以食品不安全。是含有致癌的农残的食品。ok结了。”

    转基因食品不安全结论已经得出了,你就歇了吧。

    [0] 评论
  • 118楼
    2015-03-26 11:42 None
    引用@萬象宇宙主核心智 的话:动不动就想到利益集团阴谋论的人脑容量一定值得同情

    你看你楼上的,哈哈,不光我一个人说呢。

    [0] 评论
  • 119楼
    2015-03-26 11:44 None
    引用@周日游鱼 的话:对近年搞的沸沸扬扬的转基因、雾霾等话题,看了果壳的多篇文章。嗯,我只能说:也许“科学”作为一个概念,其本身是无国界和利益的。但是,宣传这个“科学”的,无疑是有自己的利益关系的——这两者看似一体实则截然...

    没错!果壳绝对跟转基因有利益关系!就没一篇说转基因食品有哪些缺陷的文章

    [0] 评论
  • 120楼
    2015-03-26 11:45 None
    引用@thelight 的话:自然界也会天然地形成石刀、石斧形状的东西,是不是在中国就不应该有“管制刀具”这个概念了?客观存在的东西,如果仅仅是为了科普,那是为科普事业做贡献。如果是被用作推广转基因的商品化、市场化,那不过是打着科...

    客观存在的东西,如果仅仅是为了科普,那是为科普事业做贡献。如果是被用作推广转基因的商品化、市场化,那不过是打着科普旗号的商人行径罢了。

    你说的太好了!

    [1] 评论

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IvyP
IvyP 果壳作者,生物物理学硕士

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