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不同物种间可以进行基因交流吗?答案是:可以

浏览次数:3137   更新时间:2016-02-22 17:40:00 发布人:管理员
不同物种间的基因交流,是生物演化很关键的推动力量,我个人认为,其意义恐怕要大于自身基因组变异所带来的影响。

首先举一个大家都知道的例子,高中课本上的肺炎双球菌实验
R型菌是怎么变成S型菌的?这就是一种基因的交流。

下面我们来说真核生物。

对于人和病毒的恩恩怨怨,请看在人类基因方面有趣的发现或研究。令人玩味很久的一点,真正的胎盘,极可能是病毒带给人类,以及所有后兽亚纲动物的祖先的。这一次战略合作发生在恐龙时代。形成胎盘所需的合胞体原本是病毒蛋白,最终为我们的祖先所“驯化”,成为自己的基因。哺乳动物在新生代称霸地球,与此的关系恐怕是巨大的。

如果我们把眼光放到元古代(也可能是太古代,who knows……反正是好几十亿年前了),所有真核生物的祖先与一群营有氧呼吸的立克次氏体发生了内共生。DUANG的一声,一个有线粒体的真核细胞诞生了。通过获得线粒体,真核生物对能量的利用效率大幅提升,终于成为了生物演化的“温拿”。日久天长,很多与线粒体相关的基因,也慢慢转移到了核基因组中。这恐怕是地球历史上最成功,也最关键的一次基因交流了。

重要性仅次于此的,同样是一次内共生事件。那个获得了线粒体的第一个真核细胞,诞下了许多后代。其中有一个,与遍布原始海洋的蓝细菌发生了内共生,DUANG的一声,第一个可以营光合作用的真核细胞诞生了,那个蓝细菌变成了原始的叶绿体。与线粒体一样,许多与叶绿体相关的基因也转移到核基因组中。

图片来自wiki,更多内容参阅:Endosymbiont

在此之后,内共生还发生过很多次,带来了很多新的可以进行光合作用的物种。内共生就好像夫妻俩结婚,而它们基因上的交流,就好比把许多婚前财产也列为了共同财产……如此,他们变成了一个更紧密的新个体。

而且,如果仅是通过基因组变异的方式,这种侧面上的演化似乎是很难发生的。

时至今日,在微生物,以及简单的多细胞生物层面上,物种间的基因交流依然在频繁地发生。那么,作为更复杂的生物,比如人类,是否也拥有一些来自远缘物种的基因呢?答案似乎是肯定的。

今年(2015年)年初,一篇发表在Genome Biology上的文章声称,基因从低等生物向高等生物转移,甚至向人类转移,应该是可能的。
——Crisp等比较了来自40种动物的基因组序列,包括果蝇和蛔虫到斑马鱼、大猩猩和人类。对基因组中每个基因,研究人员都搜索了已有数据库,以便在动物之间以及非动物之间找出最近的匹配基因,其范围包括植物、真菌、细菌和病毒。当一种动物基因更密切匹配一种非动物基因,而与其他任何动物基因不匹配时,便进行更深入研究,利用计算方法确定初始数据库搜索是否曾发生错误匹配。研究人员最终确定了数百种似乎从细菌、古生菌、真菌、其他微生物和植物转移给动物的基因。对人类而言,研究人员发现有145种看起来源自更简单生物体,包括17例过去曾报道的水平基因转移现象。Crisp说,这一发现表明,基因水平转移不仅局限于微生物之间,同时也在许多动物,甚至可能是所有动物进化中起到了重要作用。——新闻稿原文请参见Humans may harbor more than 100 genes from other organisms
目前这篇发在IF10的刊物上的文章,9个月已经被引了20多次了,虽然支持与反对并存,不过我倒倾向于认为它是真的。
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