研究稱人類是5億年前生物DNA錯誤複製的產物

2020-11-29 驅動之家

據國外媒體報導,一項最新研究向我們講述了這樣一個故事:在大約5億年前,在海底有一條無脊椎生物經歷了兩次成功的DNA複製——這是一次「程序錯誤」,但是這一個「錯誤」卻意外地觸發了其它生物包括人類的最終出現

好消息是這一次古老的基因「突變」極大地改善了細胞通訊系統,因此我們的身體細胞整合信息的能力比現有最先進的智慧型手機還要好。不過也有壞消息,那就是這種信息通訊偶爾會出現崩潰,導致這一現象的基因淵源最早可以追溯到寒武紀時期,這一缺陷會導致糖尿病,癌症和神經錯亂。有關這一研究的論文作者之一,英國鄧迪大學生命科學學院的卡羅爾·麥肯託什教授(Carol MacKintosh)表示:「藉由有性生殖的生命體一般擁有兩份基因,分別遺傳自父方和母方。而在5億年前所發生的事情便是:這一過程在一隻無脊椎動物的身上出現了錯誤,它繼承了兩次原本應當只繼承一次的基因組。而在後來的幾代中,這一錯誤反覆發生,基因數量再次翻倍。」

麥肯託什教授表示,這樣的基因複製現象也同樣存在於植物演化過程中。因為採用這種新方法繁殖的後代在自然界中的適應和生存能力顯然更強。她說:「這種複製並非是穩定的,然而絕大部分被複製的基因都很快丟失了,遠遠早於人類出現之前。」但是麥肯託什教授和她的小組發現確實有一小部分倖存了下來。

她的研究組對人體細胞內數百種不同的蛋白質進行研究,考察它們對生長因素和胰島素的反應情況,胰島素是荷爾蒙的一種。在這一過程中涉及的關鍵性蛋白質被稱作14-3-3。在這項最近的研究工作中,科學家們對這些蛋白質進行製圖,分類並展開生物化學分析。正是在這一過程中她們回溯到了最初的基因複製時期,回溯到了寒武紀。

世界上最初攜帶這一基因組的生物究竟是什麼目前仍然無從知曉,不過麥肯託什教授表示現代生活在海中的文昌魚似乎和這種早期無脊椎生物在它發生那兩次嚴重的基因複製錯誤之前的狀態相當相似。因此,麥肯託什教授認為「文昌魚可以被視作是今天所有脊椎動物的非常古老的姐妹。」

這種被一路繼承下來的蛋白質似乎已經經過演化,它會形成一個「小組」,相比單個蛋白質的情況,這種蛋白質組能生成更多的生長因子。麥肯託什教授表示:「因此在人體細胞內部的這一系統的行為就像是一套信號多路分發系統,就像是我們的手機能得以同時處理多條信息的功能類似。」

儘管像這樣的「團隊合作」有時也並非一直是有益的。但是研究人員們指出如果某項關鍵性的功能是由單一一個蛋白質實現的,比就像是在文昌魚體內那樣,那麼這一蛋白質的丟失或突變將會是致命的。而如果蛋白質進行「團隊工作」,即便其中的一個或幾個出現丟失或變異,這個個體也將得以存活下來,儘管可能會有一些身體功能上的障礙。這種缺陷或缺陷可以解釋疾病的發生,如糖尿病,癌症這些讓人類深受其苦的病症

麥肯託什教授說:「在二型糖尿病中,作為對胰島素的反應,肌肉細胞失去了吸收糖的能力。與此相反,癌細胞則是貪得無厭,完全打破規則,肆意搶佔其它細胞的營養,瘋狂生長。」克裡斯·馬歇爾(Chris Marshall)是英國皇家癌症醫院所屬癌症研究中心的細胞生物學教授。他說他認為這項研究工作「加深了人們對於控制我們細胞行為的信號機制演化進程。」

麥肯託什教授和她的同事們目前正將注意力集中在一種能引起黑色素瘤和神經錯亂的蛋白質大類上。由於這項研究中可能牽涉到和遠古時期基因突變事件之間的聯繫,這項研究在幫助對抗疾病的同時還將有望揭開人類和其它動物的演化之謎


一條文昌魚,它是人類和其它有脊椎動物的遠古近親

(文/新浪科技)

相關焦點

  • 研究稱人類或從5億年前海洋動物演變而來(圖)
    3.75億年前,這種酷似魚的海洋動物從海洋爬向陸地  【搜狐科學消息】據國外媒體10月13日報導,科學家研究發現,人類是從5億年前長相酷似魚的海洋動物演變而來,該動物擁有第六感,由此推出人類確有第六感。
  • 研究稱5億年前蠕蟲狀海洋動物是人類最原始祖先
    ,5.05億年前的皮凱蟲是包括人類在內的現代脊椎動物的祖先這些化石的歷史可追溯至5.05億年前,最早是1911年在加拿大不列顛哥倫比亞的布爾吉斯頁巖發現的  【搜狐科學消息】據國外媒體報導,英國劍橋大學的科學家已經證實
  • 人類首次拍攝DNA複製過程 每條單鏈高度獨立複製
    近日,來自美國加利福尼大學的科學家Stephen博士在頂級雜誌《Cell》上發表成果稱,所在團隊創奇蹟般的攝錄了單個DNA分子複製的近距離高清無碼影像。事實證明人類半個多世紀以來「臆想」的模型是何其錯誤百出,此發現徹底改寫我們高中所學的生物知識。
  • 5.5億年前生物再現?科學家:寒武紀生命大爆發真相或公諸於世
    科學家認為,地球誕生於45.7億年前。英國生物學家於2017年3月1日稱在加拿大發現了最古老的化石,顯示約43億年前就已經有生命的存在,這證明地球上生命的出現比人類先前的認知的認知更早。自古以來,科學家都在探討生命到底是如何形成的?遠古生物到底長什麼樣?生命到底是何時形成的?而這一切,依然都還在研究中。
  • 5.5億年前生物化石再現?科學家:有助於了解寒武紀生命大爆發
    科學家認為,地球誕生於45.7億年前。英國生物學家於2017年3月1日稱在加拿大發現了最古老的化石,顯示約43億年前就已經有生命的存在,這證明地球上生命的出現比人類先前的認知的認知更早。自古以來,科學家都在探討生命到底是如何形成的?遠古生物到底長什麼樣?生命到底是何時形成的?而這一切,依然都還在研究中。
  • 5.5億年前生物再現?科學家:寒武紀生命大爆發真相或公諸於世
    科學家認為,地球誕生於45.7億年前。英國生物學家於2017年3月1日稱在加拿大發現了最古老的化石,顯示約43億年前就已經有生命的存在,這證明地球上生命的出現比人類先前的認知的認知更早。自古以來,科學家都在探討生命到底是如何形成的?遠古生物到底長什麼樣?生命到底是何時形成的?而這一切,依然都還在研究中。
  • 科學家發現5.5億年前生物,人類祖先是「樹葉」?
    我們都知道這些年來人類的來源一直都是從進化論而來的,主流的說法人類的先祖是猿人,雖然有一些人不認同這種說法,但是就目前來看還沒有其他論據能推翻進化論。而根據這些年的古生物學家研究發現哺乳動物最開始都是從海洋中進化到陸地動物的,也就是人類的先祖可能是海洋動物。
  • 新技術修正30億年來的遺傳錯誤,讓RNA測序精準度提高3~10倍
    DNA聚合酶將DNA複製成相同的新鏈DNA,逆轉錄酶將RNA複製成DNA,與DNA聚合酶不同,大多數逆轉錄酶屬於古老進化起源的單一蛋白家族,這些酶本身很容易出現錯誤,因為它們缺乏一個校對區域(3′- 5′核酸外切酶),由於沒有校對功能
  • 研究稱人類或由數億年前原始鯊魚進化而來(圖)
    據英國《每日郵報》6月13日報導,美國芝加哥大學研究人員稱,人類是從3億年前海洋中的原始鯊魚進化而來的。研究人員稱,一種名為荊棘魚(Acanthodes bronni)的原始魚是有頜類(gnathostomes)動物的祖先,而這種動物就包括人類。
  • 人類起源最大爭議,3億年前我們真是一條魚嗎?手指留下關鍵證據
    當然,教士的說法是錯誤的,畢竟按照《物種起源》的理論,人的祖先應該是一群魚,如果說人和猴子還有幾分相似,魚又是如何變成人的,卻讓人頗為感到懷疑了。事實上,達爾文的進化論有很多值得質疑的地方,比如他那個年代,並沒有意識到dna的存在,同時缺少過渡型化石,地球的年齡是個問題,無法解釋自然選擇,因此如今又推出了現代進化論加以補充。因此這也成為了人類起源的最大爭議,人類在三億年前真的是一條魚嗎?其實我們的手指上,留下了關鍵的證據。
  • 生物課本全錯了!美科學家首次拍攝DNA複製,證實人類理論完全瞎編...
    近日,來自美國加利福尼大學的科學家Stephen博士在頂級雜誌《Cell》上發表成果稱,所在團隊創奇蹟般的攝錄了單個DNA分子複製的近距離高清無碼影像。事實證明人類半個多世紀以來「臆想」的模型是何其錯誤百出,此發現徹底改寫我們高中所學的生物知識,顛覆了整個科學界!
  • 科學家發現5.5億年前海底生物,形態奇特似樹葉
    海底 資料圖,新華社供圖參與此項研究的中科院南古所副研究員龐科介紹,此次新發現的這4種古生物,生活在約5.5億年前的海底,現在已經完全滅絕。形態上看,這4種古生物大體相似,體長都在10釐米左右,長得很像樹葉葉片。獨特的是,這些遠古「樹葉」底端長著圓形吸盤。
  • 研究稱5億年前遠古病毒入侵讓人類具備高級思維能力
    新浪科技訊 北京時間2月23日消息,據國外媒體報導,目前,最新一項研究表明,一種向人類注入「異化遺傳代碼」的古老病毒讓我們的祖先具備更高的推理能力。專家指出,人類意識可能是早期階段四腿物種感染某種古老病毒,一系列基因代碼進入人類基因,從而對後期人類進化的大腦意識發生改變。
  • 複製錯誤和自私基因,什麼是生命的本質?
    《孟德爾妖:基因簡史》內容簡介從細胞生物到人類,跨過 40 億年的歲月,是何種力量在主宰著生命進化的腳步?人類 DNA 由 66 億個字母組成,複雜如斯,是否已經抵達進化之力的天花板?基因編輯能否使人類變得更複雜、更智慧?
  • 人類最古老祖先:5億年前蠕蟲生物皮卡蟲(圖)
    據英國《鏡報》5日報導,科學家們日前宣布,人類最古老的祖先是生活在5億年前的一種形似蠕蟲的生物。這種微小的生物名叫皮卡蟲,有著最原始的脊骨和骨骼肌,是已知的最古老的脊椎動物。因此,它可稱得上是所有脊椎動物的祖先,包括魚類鳥類兩棲動物爬行動物以及人類所屬的哺乳動物。  皮卡蟲的身體如鰻魚般側向扁平,由分布在脊索兩側的分段肌肉塊組成,整體呈S形。該生物很可能是在海床附近通過身體的側向來回扭動行進。皮卡蟲現已滅絕,平均體長為5釐米,僅見於伯吉斯頁巖化石中。  1909年,美國古生物學家查爾斯·D·沃爾克特在加拿大的落基山脈發現了伯吉斯頁巖。
  • 中美科學家發現5.5億年前海底生物
    記者8日從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉,該所早期生命研究團隊與美國學者合作,在我國湖北三峽地區的石板灘生物群中,發現4種形似樹葉的遠古生物。與真正長在樹枝上的葉子不同,這些「樹葉」實際上是形態奇特的早期動物,它們生活在遠古海洋底部。  參與此項研究的中科院南古所副研究員龐科介紹,此次新發現的這4種古生物,生活在約5.5億年前的海底,現在已經完全滅絕。
  • 地球生物是如何進化的?科學家:一切要從40億年前開始說起
    當然,地球早在46億年之前就已經出現了,可早期地球的環境卻非常的惡劣,直到41億年前,地球才開始漸漸冷卻了下來。之後,生命才有機會在地球上出現。科學家通過研究認為,地球在41年前下了一場長達幾百萬年的大雨,而原始海洋也就出現了。然後,地球再通過一系列神奇的化學反應,最終在40億年前出現了第一個RNA分子。
  • 【倒計時 77 天】真核生物的 DNA 複製與延長
    /sswbgg/,網上報名網址:http://yz.chsi.com.cn/yzwb/。真題回顧【1995 - 2 生物化學 A 型題】DNA 複製時,以 5'-TAGA-3'為模板,合成產物的互補結構為A. 5'-TCTA-3' B. 5'-UCUA-3'C. 5'-ATCT-3' D. 5'-AUCU-3'E. 5'-GCGA-3
  • 最新發現:中美科學家發現5.5億年前海底生物
    ,此次新發現的這4種古生物,生活在約5.5億年前的海底,現在已經完全滅絕。研究人員推測,它們在搖擺的過程中吸收海水中的有機物小顆粒為生。「在5.5億年前,這些海底『樹葉』是一大類數量特別眾多、分布十分廣泛的生物。但是直到今天,人們對它們的生物屬性仍然所知不多。
  • 5.5億年前生物活動被發現,比寒武紀生物大爆發早1000萬年
    近期,在中國南方長江三峽地區的一個採石場發現了5.5億年前的蠕蟲化石。 這塊5億年前的化石為考古學家提供了一項非常寶貴的內容:它記錄了蠕蟲活動的最後生命時刻。在中國發現的5.5億年前的蠕蟲化石這是一條形似麥穗的蠕蟲,它約七英寸長的身體被分成數段,並最終變成了化石。這塊最後的安息之地,完整地記錄了它走向死亡的全過程。