最新研究:單細胞生物擁有最奇特的基因組
來源:新浪科技
發布時間:2021-05-26
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  新浪科技訊 北京時間5月26日消息,目前,科學家最新研究顯示,一種名為(wei) 鞭毛藻蟲的單細胞生物可能擁有地球上最奇特的基因組。

  如果生命以細胞生物來定義(yi) 劃分,可將(微)細菌域、古菌域和真核生物域共同構成生物三域係統,真核生物將自己的DNA攜帶在細胞核內(nei) ,在細胞核內(nei) 它們(men) 將遺傳(chuan) 物質打包成染色體(ti) 的緊湊結構。

  依據4月29日發表在《自然遺傳(chuan) 學》雜誌上一項最新研究,鞭毛藻蟲是真核生物,但與(yu) 人類X染色體(ti) 不同,鞭毛藻的染色體(ti) 組組裝在一個(ge) 筆直的杆狀結構。

  基因沿著這些杆狀結構排成“塊”,相鄰“塊”呈相反方向,基因塊的方向決(jue) 定了細胞可以從(cong) 哪個(ge) 方向讀取包含在每個(ge) 基因中的遺傳(chuan) 指令。研究小組總結稱,這種不同尋常的交替結構既影響了染色體(ti) 的整體(ti) 形狀,也可能調節了特定基因的獲取方式和時間。

  研究報告合著作者、沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學功能遺傳(chuan) 學家曼紐爾·阿蘭(lan) 達稱,鞭毛藻蟲並不符合我們(men) 對真核生物的所有認知,例如:它們(men) 的染色體(ti) 結構、它們(men) 的基因組結構,它們(men) 如何調節轉錄。目前通過對鞭毛藻蟲基因組分析的最新研究,可揭曉其DNA信息複製和發送至細胞的過程。
 

  他們(men) 專(zhuan) 門研究了一種與(yu) 珊瑚共生的浮遊生物——Symbiodinium microadriaticum,這種浮遊鞭毛藻蟲含有94個(ge) 杆狀染色體(ti) ,研究結果顯示,每個(ge) 杆狀結構中的基因很可能聚集在其他具有相似功能或者與(yu) 相同分子途徑相互作用的基因附近。

  此外,研究小組發現成對相鄰塊狀基因更傾(qing) 向於(yu) 相互作用,而距離較遠的塊狀基因則很少相互作用。4月29日,美國斯坦福大學研究人員在《自然-遺傳(chuan) 學》雜誌上表達一項類似的研究報告,聲稱另一種鞭毛藻蟲——Breviolum minutum,也存在類似的特征。

  阿蘭(lan) 達和研究小組發現,雖然相鄰的兩(liang) 個(ge) 塊狀基因在轉錄過程中“解開”,允許獲得它們(men) 的遺傳(chuan) 物質,但對外部其他塊狀基因卻保持隔離。未參與(yu) 這項研究的美國康涅狄格大學浮遊植物生態學家林森傑(音譯)稱,這項發現暗示基因之間存在某種屏障,同時這種屏障對於(yu) 組織染色體(ti) 非常重要,同時可能對調控基因表達具有重大意義(yi) 。

  通常情況下,其他真核生物依賴組蛋白(像線軸一樣的蛋白質,DNA可以像線繩纏繞其周圍)在轉錄過程中纏繞和解開。但是鞭毛藻蟲僅(jin) 產(chan) 生較少的組蛋白,依據最新研究,它們(men) 可能會(hui) 使用這些神秘的屏障來維持它們(men) 的染色體(ti) 結構,並控製DNA轉錄過程。

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