史前海綿揭開7億年進化之謎

Emily Wong博士及Mathias Francois副教授。

近日，澳大利亞新南威爾斯大學的研究人員在《科學》雜誌上發表論文稱，人類基因組中驅動基因表達的「增強子」的作用機制與來自大堡礁的遠古果凍狀海綿相同。因此，這種機制（是動物界中物種多樣性的關鍵）在7億年的漫長進化過程中保持了保守性。

論文的通訊作者、澳大利亞Victor Chang心臟研究所的Emily Wong說：「這次發現對於進化及遺傳疾病的理解意義重大，我們此前根本不敢想像。我們在赫倫島附近的大堡礁收集了海綿樣本，從中提取了DNA樣本並將其注射到斑馬魚胚胎的單個細胞中。隨後，我們用數百個胚胎重複了這一過程，同時也插入了來自人類和小鼠的小DNA樣本。」

研究人員主要關注的是被稱為『增強子』的重要區域。「僅僅根據基因組序列來尋找『增強子』就像在漆黑的房間裡尋找電燈開關。這就是為什麼此前我們一直沒有在動物界發現保守的DNA序列『增強子』。」Wong博士說。

儘管經過數百萬年的進化，海綿和人類之間的相似性早已所剩無幾。但該團隊卻在兩種生物中發現了一套控制基因表達的相似基因組指令。「這一結果令人震驚，」Wong博士說。

在分子生物學領域，控制基因表達的DNA片段難以發現、難以理解幾乎是公認事實。因此，儘管它們構成了人類基因組的重要組成部分，研究人員對這種遺傳「暗物質」的了解仍處於起步階段。

論文通訊作者、紀念研究所的Mathias Francois副教授評價道：「研究人員聚焦的古老基因不僅對神經系統極其重要，還促成了心臟發育中另一重要基因的形成。人類基因組這本生命指令手冊非常複雜，而且還在不斷變化。這項研究能夠幫助我們更好地『閱讀』並理解這本手冊。」

雖然研究人員還沒能完全破譯基因組相關謎團，但這項研究幫助他們在解碼生命程式語言的路途上邁出了重要一步。它所提供的新知識將進一步推動未來跨醫學、技術和生命科學領域的研究。

編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《科學》

期刊編號：0036-8075

原文連結：https://phys.org/news/2020-11-sea-sponge-scientists-unravel-million-year-old.html

中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。