新研究:基因變異遵循某種規律而非隨機

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【大紀元2022年01月17日訊】(大紀元記者李少維編譯報導)達爾文的進化論提到基因突變是隨機產生的,然而一份新研究發現情況並非如此,生物體的基因突變遵循某種規律。

1月12日發表於《自然》(Nature)期刊的這份研究根本地改變了人們對物種進化的認知,對科學家培育優良作物和治療癌症這樣的疾病都有重要作用。

科學家知道DNA受損後修復不當會產生變異。研究人員想進一步了解這些新的突變是隨機發生的,還是存在某些規律。結果出乎研究人員的預料。

這份研究報告的主要作者格雷·孟諾(Grey Monroe)說:「我們一直以為基因組內哪些基因出現突變是隨機發生的,但是觀察發現變異不僅不是隨機的,而且以保護植物的生長為目標。這項發現完全改變了我們對基因突變的認知。」

研究人員花了三年時間對擬南芥(Arabidopsis thaliana)進行研究。擬南芥是一種會開花的雜草。研究人員選用它是因為它的基因組含有大約1.2億個鹼基對,相對較少,比如人類的基因組有大約30億個鹼基對。孟諾說:「它可以作為遺傳學研究的範本。」

研究組在馬普研究所(Max Planck Institute)的實驗室內培育一些有缺陷的擬南芥。這些植物在自然環境中無法生存,研究人員精心保護它們使其存活,從而看它們基因變異的情況。

研究人員對幾百棵擬南芥測序後發現了一百多萬個變異,並發現了其中的規律。

主要研究者之一馬普所的德特勒夫·魏格爾(Detlef Weigel)說:「我們發現出現變異的基因並不像進化論提到的那樣,是隨機出現的。」他們發現有一些基因片段出現變異的機率很低,而這些基因都與細胞的生長和基因表達相關。

魏格爾說,「這些基因片段對生物機能非常關鍵,看起來比較不容易出現變異。」不僅如此,他們發現即使這些基因片段出了問題,其自我修復的效率也更高。

進一步分析發現,哪些基因容易出現變異,與包裹在它們外面蛋白的類型有關係。魏格爾說:「這給了我們一個很好的指標,可以預測哪些基因容易出現變異,這很有用。」

魏格爾說:「植物有辦法保護自己最重要的基因。這項發現令人激動,因為我們可以利用這項發現,考慮怎樣保護人類的基因不要發生突變。」

研究人員表示,了解基因組中哪些基因易於突變,有助於農業專家培育更優良品種的莊稼,也可以更好地對基因變異做出預測,或開發由基因突變所引發的、像癌症這類疾病的治療方法。◇#

責任編輯:葉紫微

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