原標題:一項新研究挑戰基因隨機突變理論

新華社北京1月15日電(記者張瑩)長期以來,基因突變的隨機性一直是生物演化理論的基礎,然而這個生物學經典觀點受到一項新研究的挑戰。

來自美國加利福尼亞大學戴維斯分校和德國馬克斯·普朗克發育生物學研究所的研究人員日前在英國《自然》雜誌上發表論文說,他們通過擬南芥實驗發現,基因突變並非是隨機的,而是以某種對植物有益的方式進行。這一新發現可能會從根本上改變人們對進化的理解,有望幫助科學家培育出更具優良性狀的作物,甚至幫助人類開發對抗癌症等疾病的新療法。

基因突變是指DNA(脫氧核糖核酸)發生了無法修復的鹼基對組成或順序改變。現有理論認爲,最初的基因突變是隨機的,自然選擇決定了能夠在生物體中觀察到哪些突變。

這一國際團隊在實驗室中培育擬南芥並對其進行DNA測序,以發現其突變是否存在深層次規律性。

相比人類基因組由30億個鹼基對組成,擬南芥基因組僅包含1.2億個鹼基對,被認爲是理想的遺傳實驗模型植物。

研究團隊發現,擬南芥基因組存在低突變率區域,並且這些低突變率區域出現了生存必需基因的過度表達,例如參與細胞生長的基因。在這些低突變率區域,基因的突變率降低50%以上,生存必需基因突變率甚至下降三分之二。

研究人員解釋說,基因組中這些真正重要的區域對新突變的有害影響也很敏感,因此DNA損傷修復在這些區域特別有效。

研究人員還發現,DNA被不同類型蛋白質包裹的方式可以很好地預測基因是否會發生突變,這意味着可以預測哪些基因比其他基因更有可能發生突變。

論文通訊作者、德國馬克斯·普朗克發育生物學研究所科學主任德特勒夫·魏格爾表示:“這種植物(擬南芥)已進化出一種方法來保護它最重要的地方不受突變影響……這令人興奮,因爲我們甚至可以利用這些發現來思考如何保護人類基因免於突變。”

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