2010年6月4日 星期五

生命的處方:基因如何演化〈五〉


生命的處方:基因如何演化〈五〉



由無到有

抗冷凍基因仍然是由已經存在的基因演化出,那麼經由垃圾DNA突變由無到有產生一個全新的基因其機率為何?直到最近大部分生物學家都認為實際上是零,如林區指出,對於一個隨機DNA片段演化成一個基因係配合整套不可能的條件,首先,某些DNA必須成為促進子來產生作用,告訴細胞製造其餘DNA的RNA複製品,第二,針對製造蛋白質的工廠,這些RNA複製品必須具有序列能被編輯為活的信使者RNA藍圖,更加此信使者RNA必須預定製造一個相當長的蛋白質〈平均長度為300個氨基酸〉,這情況不太可能發生,因為一個隨機片段的DNA,平均每20個密碼子中的1個會是「停止」密碼子,最後,新蛋白質當然必須執行某些有用的功能,而此障礙似乎無法克服。

然而在2006年,美國戴維斯加州大學的貝剛(David Begun)與其同事在果蠅中鑑定出幾個新基因,其序列與任何老基因都不一樣,科學家建議這些基因〈預定製造相當小型的蛋白質〉是在過去幾百萬年中已經由垃圾DNA演化出,貝剛引用福爾摩斯(Sherlock Holmes)的話:「當你已經消除不可能的事,不論剩餘為何者,即使不必然,卻一定是真理。」
垃圾DNA

2008年時,在他獵尋果蠅中的新基因時,王聞發現另外9個基因似乎已經從垃圾DNA由無到有演化出,其中8個基因,王聞已經鑑定出非編碼序列,基因在相關的動物種類中由這些序列演化出,排除了這些基因可能由其他生物已經製造好之產品獲得的可能性。總而言之,在果蠅最近演化之基因中驚人的12%似乎由無到有演化出,而王聞懷疑與其他動物相比此比例相當低,他解釋說:「我的直覺是在脊椎動物中此比例可能較高,因為牠們具有較多的垃圾DNA。」

這看起來像是王聞可能是對的,愛爾蘭都柏林三一學院一個研究小組已經發現證據,至少6個新的人類基因在大約六百萬年中由非編碼DNA形成,這時人類與黑猩猩分開演化,該研究工作目前持續進行,但是先期發現已經於2008年6月在西班牙巴塞隆納的一個會議中提出,小組領導科學家馬克萊沙特(Aoife McLysaght)表示他們對此感到非常興奮。〈待續〉


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