染色體中間位置的基因比末端基因變異少
在生物體改變外形特征、不斷進(jìn)化的過(guò)程中，如果某些特征被表達(dá)的可能性越高，控制這些特征的基因就更容易發(fā)生變異，而此特征也就更有可能發(fā)生變化。發(fā)表在最新出版的《科學(xué)》雜志上的一篇論文提出，基因在染色體中的位置比它對(duì)生命的作用更加重要。紐約大學(xué)基因組與系統(tǒng)生物學(xué)中心和普林斯頓大學(xué)李維斯·西格勒綜合染色體研究院的基因生物學(xué)家認(rèn)為，控制某些特征基因在染色體中的位置是對(duì)進(jìn)化影響更大的因素。
自然界的生物，不同個(gè)體的外形特征有很大差別，比如身高、眼睛顏色等，即使同一群體這些特征也有明顯差別。當(dāng)前能解釋生物外形特征差異的機(jī)制，只有少數(shù)突變、自然選擇、機(jī)會(huì)等。研究人員希望通過(guò)檢測(cè)基因組的變異部分和這些變異如何影響外形特征的表達(dá)，解釋為什么不同的外形特征，基因變異程度不同即發(fā)生變異的基因數(shù)量不同。
他們分析了一種蠕蟲——秀麗隱桿線蟲（C. elegans）的基因組，檢測(cè)了其細(xì)胞里約1.6萬(wàn)個(gè)特征基因，以確定細(xì)胞中每個(gè)基因所表達(dá)特征的活躍性。一開(kāi)始，他們選擇那些被表達(dá)出來(lái)更高的某些特征進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)控制這些特征表達(dá)的基因更容易發(fā)生變異，其控制的外形特征發(fā)生變異的可能性更高。這一結(jié)果卻跟“因自然選擇而導(dǎo)致的變異”有很大不同，“自然選擇變異”認(rèn)為那些對(duì)于有機(jī)體健康生存必需的基因如控制胚胎發(fā)育活性的基因，比那些對(duì)于生存不太重要的比如控制嗅覺(jué)辨別氣味的基因，其變異的可能性要小。
為進(jìn)一步尋找原因，他們轉(zhuǎn)向更多的細(xì)節(jié)，追尋各個(gè)基因在染色體組中的位置。分析發(fā)現(xiàn)，相比位于染色體兩端的基因，那些位于中間的基因?qū)z傳特征變異的貢獻(xiàn)更少。也就是說(shuō)，基因在染色體中的位置影響了不同特征的變異程度。
根據(jù)數(shù)學(xué)模型顯示，那些跟其他很多基因挨在一起的基因，跟它們的鄰居有一種進(jìn)化上的密切關(guān)系。在秀麗隱桿線蟲中，位于染色體中間位置的基因和更多鄰居連在一起，因此比那些靠近末端的基因更少發(fā)生變異。
