《Nature Genetics》最新研究表明，在蛋白質編碼區，錯誤（變異）監視和修復系統的效率更高。
基因的基本結構分外顯子和內含子，比較不同物種的基因發現外顯子序列通常是保守的，而內含子序列則很少保守。外顯子的種間差異不大，換句話說，人和老鼠、線蟲的外顯子基因都很相似。
這種相似性的科學解釋是，外顯子是生物體生存的關鍵區域，這部分區域的許多變異都會導致死亡表型，所以未存於世。內含子由於沒有選擇壓力，因此比外顯子的進化快得多。外顯子的保守性可作為「通過識別多種生物中出現的片段來鑑定編碼區域」的理鑑定基礎。
「我們曾經認為外顯子的保守性只是出於負選擇壓力，但現在，你應該說這不是唯一原因。我們首次證明，外顯子突變少的原因是，這些區域比其他區域修復得更有效率，」生物醫學研究所（IRB巴塞隆納）生物基因組學實驗室負責人Núria López-Bigas解釋道。
聚合酶（polymerase）是負責DNA複製的一種酶，它將核苷酸按順序排列在模板序列對面的姐妹序列上，有時聚合酶可能會拼錯，這時就需要DNA修復機器來糾正錯配。
研究人員分析因聚合酶攜帶一個突變，導致錯誤表型聚合酶的結直腸腫瘤發現，雖然這些腫瘤含有大量突變，但是比較外顯子和內含子突變比例後，科學家們意外地發現，外顯子的突變比例明顯小於預期。
於是，他們接著研究了一種兒童腦瘤的基因組，這種腫瘤的特徵是不僅具有突變的聚合酶，還包括一個失活的修復系統。研究人員觀察到，這些腫瘤外顯子的突變數目和預期的一樣高。
「修復機制保證了突變不在基因組中積累，」文章一作、博士生Joan Frigola解釋。
為什麼外顯子的修複比內含子更高效？科學家們已經找到了一個線索。他們發現，外顯子富含大量H3K36me3標記（一種組蛋白修飾），可招募更多修復蛋白，因此使修復過程更加高效。
「DNA修復機器相當聰明，它們知道必須集中優勢關注重點區域。這一新的知識點，對許多研究腫瘤或物種進化過程中的DNA突變和損傷修復的學者尤其重要，」López-Bigas 說。
原文標題
Reduced mutation rate in exons due to differential mismatch repair Nature Genetics