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所谓的垃圾DNA在哺乳动物发育中起着关键作用

导读 我们将近一半的 DNA 被当作垃圾,进化的丢弃物:边缘或破碎的基因,卡在我们基因组中并被肢解或沉默的病毒,这些都与人类有机体或人类进

我们将近一半的 DNA 被当作垃圾,进化的丢弃物:边缘或破碎的基因,卡在我们基因组中并被肢解或沉默的病毒,这些都与人类有机体或人类进化无关。

但过去十年的研究表明,某些遗传“暗物质”确实具有功能,主要是调节宿主基因的表达——仅占我们总基因组的 2%——编码蛋白质。然而,生物学家仍在争论,这些 DNA 调节序列是否在体内发挥着重要或有害的作用,或者仅仅是偶然的,有机体可以在没有这种情况下生存。

由加州大学伯克利分校和华盛顿大学的研究人员领导的一项新研究探索了这种垃圾 DNA 的一个组成部分,即转座子的功能,转座子是能够侵入宿主基因组的自私 DNA 序列。该研究表明,至少有一个转座子家族——以数百万计侵入我们基因组的古老病毒——在小鼠乃至所有哺乳动物的生存能力中发挥着关键作用。当研究人员在小鼠体内敲除特定的转座子时,一半的小鼠幼崽在出生前死亡。

这是一段“垃圾DNA”对哺乳动物生存至关重要的第一个例子。

在小鼠中,这种转座子调节早期受精胚胎中细胞的增殖和植入母亲子宫的时间。研究人员观察了包括人类在内的其他七个哺乳动物物种,还发现了与细胞增殖和胚胎植入时间相关的病毒衍生调节元件,这表明古代病毒 DNA 已被独立驯化,在所有早期胚胎发育中发挥了关键作用。哺乳动物。

根据加州大学伯克利分校分子和细胞生物学教授、资深作者Lin He 的说法,这些发现突出了一个经常被忽视的进化驱动因素:病毒整合到我们的基因组中,并被重新用作宿主基因的调节器,开辟了以前没有的进化选择。

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