大多數(shù)生物學(xué)家可能都認(rèn)為轉(zhuǎn)座子,,即象病毒一樣在基因組內(nèi)轉(zhuǎn)移跳躍的DNA片段,,對宿主是有害的。但一項新研究表明,,有時這些遺傳敗類也能促進(jìn)毒素分解基因的表達(dá),從而成為宿主的朋友,。
加州大學(xué)戴維斯分校的進(jìn)化遺傳學(xué)家Todd Schlenke承認(rèn),,這些友善的轉(zhuǎn)座子是他和他的同事David Begun研究加州一種果蠅Drosophila simulans的免疫系統(tǒng)基因時偶然被發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)時他們被一個奇怪的現(xiàn)象難住了,。正常情況下,,基因存在幾個略微不同的版本,稱作等位基因,。但所有加州果蠅一個長約100,000堿基的染色體片段上的基因都完全一致,。“這簡直是奇跡,。”Schlenke談及這個出乎意料的發(fā)現(xiàn)時說,。
這種缺乏變異通常意味著該區(qū)域內(nèi)某處的一個基因的某一特殊等位基因已經(jīng)快速在整個種群中傳播,使所有臨近基因的等位基因也打上了遺傳的順風(fēng)車,,這個過程稱為“選擇性清洗(selective sweep)”,。比較加州果蠅與另一種近親果蠅Drosophila melanogaster 的樣本,結(jié)果顯示這種果蠅個體之間染色體的同一區(qū)域內(nèi)也是高度相似的,。研究小組將研究結(jié)果發(fā)表在上周《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)的網(wǎng)絡(luò)版上,。這是一個重要線索:研究人員推斷,這兩種果蠅缺乏變化的染色體區(qū)域的重疊部分一定含有自然選擇所“鐘情”的基因,。
這個染色體片段中竟然含有研究人員始料未及的合作關(guān)系:一個叫做Cyp6g1的負(fù)責(zé)分解殺蟲劑以及其它毒素毒性的基因,,側(cè)翼包圍著“跳躍基因”。檢測結(jié)果證明,,當(dāng)這些轉(zhuǎn)座子存在時Cyp6g1的活性更強,,可能是因為跳躍基因破壞了一個正常情況下抑制Cyp6g1表達(dá)的開關(guān)。Schlenke推測,,在殺蟲劑使用非常普遍的加州果園里,,很可能已經(jīng)發(fā)生了選擇性清洗。
這一發(fā)現(xiàn)十分有趣,,因為轉(zhuǎn)座子一般情況下是起破壞作用的,,英國愛丁堡大學(xué)的進(jìn)化遺傳學(xué)家Brian Charlesworth說。但在這個例子里,轉(zhuǎn)座子卻使宿主受益,。這個結(jié)果有助于解釋為什么轉(zhuǎn)座子在基因組的某些部位簇集,,他說。