【搜狐科學消息】據國外媒體報導，瑞士科學家研究發現，植物中也進化出了性染色體劑量補償(dosage compensation)的證據，他們是在白色剪秋羅屬植物中發現的該現象。生物學上提到的劑量補償，是指雌性細胞中的兩條X染色體中的一條發生異固縮，失去轉錄活性，以保證了雌雄兩性細胞中都只有一條X染色體保持遺傳活性。
白色剪秋羅屬植物（白花蠅子草）與人類儘管具有不同的進化路徑，但他們在某些方面的性狀是相同的：性染色體都是XX/XY系統。在同一株植物上能同時發現許多不同的獨立的雌花與雄花，這在以雌雄同體居多的高等植物中是非常罕見的。雄花具有與男性等同的X與Y染色體，雌花具有與女性一樣的兩條X染色體。
在人類身上，這個染色體系統已經非常古老。經過數百萬年的進化，Y染色體已經退化，很難再具有基因遺傳功能。進化學家假設這種Y染色體上基因及基因轉錄產物大量丟失的現象為劑量補償平衡。這是在生物有機體中維持平衡的一個根本性的重要過程。
在人類身上，女性的一條X染色體功能退化，因此男性的X染色體與女性剩下的一條X染色體能夠產生等量的基因轉錄產物，即RNA或者蛋白質。但是，以果蠅屬的果蠅是個外例，它雄性X染色體上的基因會複製兩遍，以平衡雌性上兩條X染色體的表達的基因產物。
X染色體的損耗
這種劑量補償現象也被發現於白色剪秋羅植物上，蘇黎世聯邦理工學院科學家克勞斯·賽普（Niklaus Zemp）與亞歷克斯·威的曼（Niklaus Zemp），是生態植物遺傳學教授，他們與裡昂大學的研究者合作，在遺傳研究的基礎上，首次在植物身上證明了這一現象。男性X染色體上的基因複製活動越強烈，Y染色體上基因的表達也就越弱。因此，在缺乏Y染色體遺傳信息的X染色體的補償，能讓雌雄植物的補償劑量水平相同。威的曼說：「迄今為止，劑量補償僅在動物較老的性染色體上發現」。這應該是1.5億年前產生的。白色剪羅秋植物是迄今為止首次發現這種現象的植物。
一個新的系統
對於生物學家來說，這同樣意味著劑量補償在植物上僅在最近發生進化，不早於性染色體系統在有機體上的發現，它能夠發展的非常快。威的曼估計發現於白色剪秋羅屬植物的這個系統，僅有一萬年的歷史，從進化的觀點來說還非常年輕。「但是，我們的發現預示著，一萬年的時間，足夠讓劑量補償系統重新演變」。
對於這項研究，蘇黎世聯邦理工學院的科學家通過最先進的測序技術，即所謂的下一代測序技術，分析了來自六個植物個體，約350億個組件的基因代碼。從而能讓基因密碼高速準確測定。
劑量補償與21三體綜合症
劑量補償對生物體來說非常重要。例如，在人類卵子減數分裂時，21號染色體不分離。結果導致，分裂後的兩個個卵細胞，1個僅有1條21號染色體，另外一個有3條。「生產過剩」也就體現在了這一條染色體的盈餘上，從而導致了21三體綜合症的發生。它是一種非常罕見，卻又普遍存在的疾病。患者具有3條21染色體，正常人僅是2條。這條染色體基因產物的過量表達引發了一系列典型的症狀。（編譯：雙螺旋）