生命的處方：基因如何演化〈四〉

生命的處方：基因如何演化〈四〉

主題的變異

例如，大部分猴子製造一種蛋白質稱為TRIM5，可保護牠們不受反轉錄病毒的感染，大約在1千萬年前亞洲有一種彌猴，由反向定位作用產生一個不活化的複製基因稱為CypA，插入接近TRIM5基因的位置，進一步突變使細胞製造出一種嵌合蛋白質，含部分TRIM5及部分CypA，此蛋白質可對提供較佳保護對抗某些病毒，雖然這似乎是一種不太可能的系列事件，實際上，TRIM5-CypA基因不只演化一次而是兩次，大部分相同事件也發生於南美的貓頭鷹猴。如果給予足夠時間，或進一步足夠突變，基因複製及再度移動能產生新基因，與其原始基因非常不同，但是否所有新基因針對一個主題產生變異，或能演化出全新的基因與任何已經存在者不同？

幾十年前，有人建議獨特基因可能來自一種稱為「架構移轉突變」(frameshift mutation)，在蛋白質中每一個氨基酸由三個DNA的字母〈或鹼基〉所特定，即「三個一組密碼子」(the triplet codon)，如果某次突變為讀取密碼子而移動起始點一個鹼基或兩個，稱為「讀取架構」(reading frame)，結果產生的蛋白質序列將完全不同，由於DNA是雙股的，則任何片段可以六種不同方式來「讀取」。

無意義結果

絕大部分突變改變讀取架構一個基因，產生無意義結果而通常是危險的結果，許多遺傳性疾病是架構移轉突變破壞了蛋白質的結果，這有點像是沿著字母排列交換每一個字母為下一個字母：結果通常是無意義的。但並非總是如此，在2006年，加拿大多倫多大學的雪瑞爾(Stephen Scherer)與其同事搜尋人類基因組尋找新基因，這些基因已經被複製後接著受到架構轉移突變影響至少部分原始基因而演化出，科學家發現有470個例子，認為此過程是驚人地尋常。

另一個獨特新基因的來源可能是存在於大部分基因組中的「垃圾」(junk) DNA，早期提示此情況可能是來自十年前，當時美國伊里諾大學的一個研究小組透露由一種大西洋魚所產生抗冷凍蛋白質之基因生成作用，該基因原始預定製造一種消化酵素，然後大約1千萬年前，全世界氣候變冷，一個內含子之部分〈換句話說就是一段垃圾基因〉轉變成一個外顯子並且後來複製許多次，產生抗冷凍蛋白質的特殊重複性構造，由DNA之隨機片段演化出一個基因，對於魚類生存不可或缺。〈待續〉