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基因是我们的宿命吗?

时间:2011-09-22 08:36:40  来源:  作者:

【美国每日科学网站9月17日报道】题:基因是我们的宿命吗?科学家发现脱氧核糖核酸(DNA)中的“隐藏”密码比基因密码进化速度更快

索尔克生物研究所的一项开创性研究发现,与植物DNA有关的一个“隐藏”密码让植物形成新的生物特征并遗传下去的速度比以前认为的快很多。

这一研究结果发表在9月16日出版的《科学》杂志上,为证明生物体的“外遗传”密码进化可快于遗传密码并对生物特征有很大影响提供了第一个证据,外遗传密码是DNA中的外层生物化学指令。

这项研究曾经局限于一种叫作阿拉伯芥的单株植物种,这种植物相当于植物界的实验鼠。然而,研究结果显示,包括人类在内的其他生物体的特征可能也受科学家刚刚开始了解的生物机制的显著影响。

负责这项研究的索尔克生物研究所植物分子和细胞生物学实验室的教授约瑟夫·埃克说:“我们的研究表明,这不全是基因的问题。我们发现这些植物有一种外遗传密码,这种密码比我们过去设想的更灵活和有影响力,显然有一种我们未能完全了解的遗传性能成分。可能我们人类也有同样活跃的外遗传机制,它控制着我们的生物特征并将其遗传给我们的后代。”

随着快速绘制生物体DNA图谱技术的出现,科学家发现以4个字母构成DNA密码储存的基因并不总能决定生物体如何生长和如何对环境作出反应。生物学家绘制出来的各种生物体的基因组(完整基因密码)图谱越多,就发现基因密码的指令与生物体实际的形状和功能之间出现差异的情况越多。

实际上,得出这些结论的重要发现,很多是基于对植物的研究。有些植物的特征就受这种外遗传密码的控制。这种与传统的孟德尔遗传学所预言的不符的特征在哺乳动物身上也发现了。例如有些鼠类,肥胖倾向可以代代相传,但是肥鼠与瘦鼠遗传密码的差异无法解释这种体重差异。

科学家们已经发现,长得很像的人类双胞胎,尽管DNA序列匹配,但生物特征却不同。他们认为,这种无法解释的差异性可能是外遗传变异造成的。

埃克说:“既然这些变异和遗传模式都不符合基因序列的指令,显然存在一种不明的‘基因’遗传性能成分。”

埃克等科学家对这些神秘的模式进行了跟踪,发现在DNA序列之上存在着相当于基因控制层的化学标记物。就像遗传变异自动出现并为后代所继承,外遗传变异可能出现在个体身上,并在种群中扩散开来。

尽管科学家们发现了很多外遗传特征,但对于它们多长时间自动出现、在种群中的扩散速度多快以及对生物生长和功能影响有多大,都知之甚少。

 

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