達(dá)爾文提出的進(jìn)化論是解釋物種起源的一種學(xué)說。160多年來,進(jìn)化論自身也在“進(jìn)化”,20世紀(jì)的上半葉,“生物基因突變的隨機(jī)性”在眾多生物學(xué)家的努力下,終于成為進(jìn)化論的公理之一。不過,這個(gè)經(jīng)典的觀點(diǎn)受到一項(xiàng)全新研究的有力挑戰(zhàn)。
日前,《自然》雜志的最新論文中,一支由美國加州戴維斯分校和德國馬克斯·普朗克研究所合作的國際研究團(tuán)隊(duì)通過對模式植物擬南芥的研究提出,突變的誕生不是完全隨機(jī)的,相反,突變出現(xiàn)的區(qū)域有著明顯的規(guī)律性。
研究人員把數(shù)百株擬南芥種植在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中,并對它們進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù),讓一些攜帶不利突變的擬南芥也可以存活下去。按照進(jìn)化論,這些攜帶不利突變的擬南芥如果是在野外,那就應(yīng)該是在自然選擇下被淘汰的那批。
隨后,研究人員對這數(shù)百株擬南芥進(jìn)行了DNA測序,發(fā)現(xiàn)了超過100萬個(gè)突變。研究人員發(fā)現(xiàn),突變沒有隨機(jī)分布,有一些特定的區(qū)域突變率明顯更低,尤其是對生物生命活動(dòng)起決定性作用的必需基因,突變的概率明顯低于其他基因的突變。更有意思的是,研究人員還發(fā)現(xiàn),超過90%的突變都和表觀基因組有關(guān)。
此項(xiàng)研究的另一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是,包裹DNA的蛋白質(zhì)的種類,可以很好地預(yù)測基因突變的可能性。由此,這項(xiàng)研究向基于自然選擇的演化理論提出挑戰(zhàn),并揭示了一個(gè)出人意料的現(xiàn)象:這些植物為了生存,演化出了保護(hù)其關(guān)鍵基因免遭突變的能力。
該論文發(fā)表后立刻引發(fā)學(xué)術(shù)圈的關(guān)注,有學(xué)者認(rèn)為,這個(gè)研究無法排除“幸存者偏差”效應(yīng)。也有人認(rèn)為,論文當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的突變的區(qū)域本身就是保守且不易變異的區(qū)域。也就是說,這個(gè)研究還需要更多的同行來進(jìn)一步深入的研究,并非學(xué)術(shù)圈的共識,現(xiàn)在就斷言“基因突變的隨機(jī)性”是錯(cuò)誤的,還為時(shí)過早。
或許,僅憑一項(xiàng)研究成果并不足以顛覆進(jìn)化論,但從這些不起眼的野草中,一幅演化理論的全新畫卷正徐徐展開。突變的產(chǎn)生或許并非此前公認(rèn)的那樣隨機(jī),而是存在著有利于個(gè)體生長的定向性。了解基因組中哪些區(qū)域更容易突變,將幫助科學(xué)家根據(jù)人類的需要,開發(fā)更符合要求的作物品種。更令人期待的是,從這個(gè)全新的規(guī)律中,未來的研究或許能以此為契機(jī),為癌癥等由基因突變引起的疾病開發(fā)新療法。(科文)
關(guān)鍵詞: 最新研究 研究發(fā)現(xiàn) 生物基因 基因突變