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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)
  • 181楼
    2015-03-30 16:32 thelight
    引用@真理即是非 的话:市场上一般人在买和吃那些用比文中的除草剂毒得多的其他农药灌溉起来的植物, 并且表示自己没还有当场死亡所以食物是安全的, 而这种除草剂因为是孟山都的所以即使每天当水喝都不会致癌还是邪恶的


    你开始胡说八道了

    [0] 评论
  • 182楼
    2015-03-30 16:34 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:有本事劝那些上班的人别收工资,让他们远离利益更有助于社会。有本事劝那些政府的人别收税费,让他们远离利益更有助于社会。有本事劝那些拍电影的人别反盗版,让他们远离利益更有助于社会。有本事劝那些市场的人别赚...


    你看上去挺纯洁的,适合干这种事。去干吧,我挺你

    [0] 评论
  • 183楼
    2015-03-30 16:44 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你看上去挺纯洁的,适合干这种事。去干吧,我挺你

    你看上去挺sb的,适合吃屎。去死吧,我挺你

    [0] 评论
  • 184楼
    2015-03-30 16:46 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:你看上去挺sb的,适合吃屎。去死吧,我挺你


    看看你嘴里出来的都是神马东西,你妈就是这么教你的吗

    [0] 评论
  • 185楼
    2015-03-30 16:47 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你说的很对,利益是社会进步的驱动力。不过,如果把利益驱动隐藏起来,披上科学进步的外衣,这时就要谨慎了。转基因作为一个技术,作为科学上的进步,是喜大普奔的好事。不过推动其大规模的市场化,显然不仅仅是技...

    sb又自己树稻草人了 “不肯买桔子的人就是反对科学进步”是你自己yy出来的

    有人喜欢苹果,有人喜欢桔子。如果有人跳出来说,桔子是致癌的,是不是应该揭穿这些人的sb本质

    [2] 评论
  • 186楼
    2015-03-30 16:48 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 看看你嘴里出来的都是神马东西,你妈就是这么教你的吗

    没办法 我就是这么嫉恶如仇

    [0] 评论
  • 187楼
    2015-03-30 16:49 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:没办法 我就是这么嫉恶如仇


    你太糟蹋汉语了。

    你的这种行为叫做不堪入目。

    [0] 评论
  • 188楼
    2015-03-30 16:50 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你太糟蹋汉语了。你的这种行为叫做不堪入目。

    你太糟蹋粮食了。你这种动物叫猪狗不如。

    [1] 评论
  • 189楼
    2015-03-30 16:50 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:sb又自己树稻草人了 “不肯买桔子的人就是反对科学进步”是你自己yy出来的 有人喜欢苹果,有人喜欢桔子。如果有人跳出来说,桔子是致癌的,是不是应该揭穿这些人的sb本质


    谁说桔子致癌你找谁去啊,你在这里闹啥呢?

    [0] 评论
  • 190楼
    2015-03-30 16:51 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:你太糟蹋粮食了。你这种动物叫猪狗不如。


    你又把自己的层次往动物那里靠,不怕你妈伤心吗?

    [0] 评论
  • 191楼
    2015-03-30 16:51 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 谁说桔子致癌你找谁去啊,你在这里闹啥呢?

    谁说不肯买桔子的人就是反对科学进步你找谁去啊,你在这里汪汪啥呢?

    [0] 评论
  • 192楼
    2015-03-30 16:52 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:谁说不肯买桔子的人就是反对科学进步你找谁去啊,你在这里汪汪啥呢?


    你又在扮狗了,你妈造吗?

    [0] 评论
  • 193楼
    2015-03-30 16:53 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你又把自己的层次往动物那里靠,不怕你妈伤心吗?

    是啊我不靠近怎么和你这个动物交流呢 我妈开心得很 不过你没妈就不用担心了

    [0] 评论
  • 194楼
    2015-03-30 16:53 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你又在扮狗了,你妈造吗?

    我妈知道我天天在果壳打狗 哦 对了 就是打你

    [0] 评论
  • 195楼
    2015-03-30 16:53 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:是啊我不靠近怎么和你这个动物交流呢 我妈开心得很 不过你没妈就不用担心了


    你妈叫你什么呢?狗宝宝?

    [0] 评论
  • 196楼
    2015-03-30 16:56 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你妈叫你什么呢?狗宝宝?

    说了你也不懂 谁叫你没妈呢 自然也没人叫咯

    [0] 评论
  • 197楼
    2015-03-30 16:57 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:说了你也不懂 谁叫你没妈呢 自然也没人叫咯

    狗宝宝对亲妈叫啥呢?狗妈妈?

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  • 198楼
    2015-03-30 16:58 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话:狗宝宝对亲妈叫啥呢?狗妈妈?

    你是狗 当然要狗妈妈 那我去给你找个狗妈妈 省的你觉得孤独

    [0] 评论
  • 199楼
    2015-03-30 17:02 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:你是狗 当然要狗妈妈 那我去给你找个狗妈妈 省的你觉得孤独


    你先回去问问,你是不是狗娘养的。如果是,再来讨论也不迟。

    [0] 评论
  • 200楼
    2015-03-30 17:05 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你先回去问问,你是不是狗娘养的。如果是,再来讨论也不迟。

    我是人当然不是 你是狗所以你是 当然母狗生下你就死了 我这就去给你再找个狗娘~~

    [0] 评论
  • 201楼
    2015-03-30 17:05 Karlson
    引用@thelight 的话: 你说的很对,利益是社会进步的驱动力。不过,如果把利益驱动隐藏起来,披上科学进步的外衣,这时就要谨慎了。转基因作为一个技术,作为科学上的进步,是喜大普奔的好事。不过推动其大规模的市场化,显然不仅仅是技...

    其实这是有前提的,例如抗病,你是愿意让农民喷洒更多的农药,或者毒性更重的农药呢,还是让他们使用转基因来抗病。所以,抛出利益来反驳挺转或者反转,都需要广泛的数据来支持才行。否则,在我看来,现在的各种挺和反,都是无聊的口水战。包括阁下所写的这贴也是如此,首先您说隐藏了利益驱动,貌似没人说过转基因是为了科学而不赚钱吧?但是非转种子,这些农药成本,你非转基因种子公司也不会免费提供这些农药化肥啊,那么是不是也可以说反转也是为了利益集团呢?

    甚至,我们是不是说电灯之于油灯,电灯的推广就是为了利益呢?汽车之于马车,汽车就是纯为了利益?这里不说电灯和汽车,油灯和马车分别代表谁,或者都可以代表转不转中的任何一者。二者都可以用来打口水战,问题在于你这口水战,有任何根据吗?你说转基因是为了利益,那么非转基因导致的农药化肥的增加以及由此导致的环境污染成本,你非转基因支持者愿意帮农民支付吗?同样转基因的支持者也一样不能支付转基因技术下更加昂贵的种子费用。或者说非转基因不会免费给农民提供农药化肥,而转基因也不可能免费提供种子。这么说谁是利益集团的代言,毫无意义。

    我们吃的东西,几千年几万年前的基因和现在存在很大的差别,我不怕这种差别,如果外来基因不安全,那只有吃人肉才最安全。

    我们在反转的时候,大多数人是人云亦云,其实真正应该反的是太空种子,那是宇宙辐射诱变,具有不可预知性,但是在主流媒体的赞美下,我们太空种子竟然没人反对。那么现在人工有目的的植入已知特性的基因就更不需要担心了。

    两大阵营,基于什么目的而争论,我不关心,两者可以从科学层面展开讨论甚至论战,但是非得扣上利益这顶莫须有的帽子,我觉得我们就脱离了讨论的本来目的了,也没必要讨论了。

    [3] 评论
  • 202楼
    2015-03-30 17:07 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:我是人当然不是 你是狗所以你是 当然母狗生下你就死了 我这就去给你再找个狗娘~~


    支持转基因的人,应该也会讨厌你这样的转基因粉吧

    嘴太脏,爱咬人,没啥实际东西的玩意,你自己玩吧


    [0] 评论
  • 203楼
    2015-03-30 17:10 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 支持转基因的人,应该也会讨厌你这样的转基因粉吧嘴太脏,爱咬人,没啥实际东西的玩意,你自己玩吧

    呵呵 自己跑过来找骂 我就一直在成全你 有没有实际玩意网友看得很清楚 对你这种跑出来的脑残我一向没什么可忍的

    好好夹着尾巴做狗 别动不动出来找骂了

    [0] 评论
  • 204楼
    2015-03-30 17:12 justicerwu
    引用@夏哗 的话:你仔细看3楼的,草甘磷在空气水食物已经监测到残留了这个,意思...

    草甘磷说白了也就个疑似致癌,同样是除草剂百枯草就nb多了,真正的无药可救!

    [1] 评论
  • 205楼
    2015-03-30 17:12 thelight
    引用@Karlson 的话:其实这是有前提的,例如抗病,你是愿意让农民喷洒更多的农药,或者毒性更重的农药呢,还是让他们使用转基因来抗病。所以,抛出利益来反驳挺转或者反转,都需要广泛的数据来支持才行。否则,在我看来,现在的各种挺和...

    有点长,一点一点慢慢看。

    先说这句话吧:貌似没人说过转基因是为了科学而不赚钱吧?

    貌似挺转的人 习惯于 强调转基因是科学进步 避而不谈 商业利益这一面吧。

    其实,商人为自己脸上贴金,也是正常的行为,没必要因此而指责其为奸商。不过,普通人应该看到其商业利益的一面,不因为别人贴了金就当作宝贝。

    至于科普人士,居中科普即可,大可不必站在转基因利益者那一边。


    [0] 评论
  • 206楼
    2015-03-30 17:14 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:呵呵 自己跑过来找骂 我就一直在成全你 有没有实际玩意网友看得很清楚 对你这种跑出来的脑残我一向没什么可忍的好好夹着尾巴做狗 别动不动出来找骂了


    你连夹着尾巴都会,太牛了,太狗了。

    [0] 评论
  • 207楼
    2015-03-30 17:16 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你连夹着尾巴都会,太牛了,太狗了。

    你看你又忘了自己是狗了 怪不得被人打被人骂 楼里剩下几个人骂你骂的不够你是觉得不过瘾吧

    [0] 评论
  • 208楼
    2015-03-30 17:17 thelight
    引用@Karlson 的话:那么是不是也可以说反转也是为了利益集团呢?


    再说这一句。

    如果要谈利益集团,那么是哪个利益集团呢?

    有些人把“有机食品”当作“与转基因相对的利益集团”,不知道这种想法从何而来。

    与转基因相对的,原本是“非转基因”,或者说是“传统作物”。至于“有机食品”,其实与“非转基因”、“传统作物”的概念相差比较远。


    [0] 评论
  • 209楼
    2015-03-30 17:18 thelight
    引用@我自飞扬_已被使用 的话:你看你又忘了自己是狗了 怪不得被人打被人骂 楼里剩下几个人骂你骂的不够你是觉得不过瘾吧


    你叫的最响吧

    挺转的人,也不都是象你这样的,多象别人学习吧,转基因不是靠咬人就能成功的。

    [0] 评论
  • 210楼
    2015-03-30 17:22 我自飞扬_已被使用
    引用@thelight 的话: 你叫的最响吧挺转的人,也不都是象你这样的,多象别人学习吧,转基因不是靠咬人就能成功的。

    没办法 打狗只是副业 另外树稻草人是脑残反转狗的常见伎俩 估计你也给不出我“挺转”的证据 因为在果壳我没说过转基因“好”

    [0] 评论

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IvyP 果壳作者,生物物理学硕士

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