生物谷報道：生命最本質(zhì)的特征是每一個生物體都擁有一份控制其結(jié)構(gòu)和功能的“設計圖”，在孟德爾和摩爾根時代，這份“設計圖”被稱為“遺傳因子”或者“基因”，而在后基因組時代則被稱為“基因組”,。對于這一份“設計圖”的研究已經(jīng)延續(xù)了許多年,，也延伸出了許多新的學科和研究熱點,。
在6月最后一期的Science和Nature雜志上,，兩個研究小組分別針對基因研究熱點兩個方面發(fā)表了最新的研究成果,，為探詢基因的奧秘又鋪上一塊基石。
基因組是生命最基本的信息載體,，在由成千上萬的堿基構(gòu)成的核酸鏈上,，記載了生命活動需要的所有遺傳信息。雖然人工合成基因組是合成生命的一個重要目標,，而且當今先進的核苷酸自動合成儀已經(jīng)能夠合成長達上千個堿基的大片段,，但是，要合成一個沒有任何錯誤的基因組,，哪怕是像病毒那樣僅有數(shù)千個堿基的小小的基因組,，對研究者也是一個巨大的挑戰(zhàn)。
在之前的研究中,，紐約州立大學石溪分校魏瑪(E.Wimmer)小組用了3年的時間合成出了脊髓灰質(zhì)炎病毒（poliovirus）的全基因組序列,，共7500個堿基。經(jīng)過實驗證明,，這些人工合成的病毒基因組不僅可以指導合成出與天然病毒蛋白質(zhì)同樣的蛋白質(zhì),，而且它們同樣具有侵染宿主細胞的活力，這發(fā)表在了Science雜志上,。
但是生命作為一個復雜系統(tǒng),，其行為受控于由許許多多不同的基因或者蛋白者相互作用形成的網(wǎng)絡，要完成合成生命的夢想依然離我們遙遠,。
在本期的Science雜志上,，來自J. Craig Venter研究所（ J. Craig Venter Institute，JCVI）的研究人員用一個有密切關(guān)系的物種（Mycoplasma mycoides）的基因組替換了一個細菌細胞中的整個基因組,，從零開始構(gòu)建簡單的基因組,。
創(chuàng)造一個合成基因組能讓研究人員制造可能有各種用途的微生物，比如能制造生物燃料的,、用來清理有毒廢物的,、貯藏碳的等等。從合成的基因組制造活細胞需要有轉(zhuǎn)移和操縱這些基因組的能力,。為了實現(xiàn)這一目標,，研究人員將絲狀支原體(Mycoplasma mycoides)的幾乎不帶蛋白質(zhì)的裸DNA移植到一個與其密切相關(guān)的細菌山羊支原體(Mycoplasma capricolum)的細胞中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)受體細胞看起來與供體細胞完全一樣,。
基因研究的另一個側(cè)面就是不同個體相同基因的影響,，在本期的Nature雜志上，來自英國愛丁堡大學進化生物學研究院,，倫敦帝國學院,，牛津大學和劍橋大學的研究人員在對蘇格蘭西海岸朗姆島上的紅鹿（Cervus elaphus）種群所進行的研究發(fā)現(xiàn)野生的一種長壽命性別二態(tài)性物種中存在性別拮抗的適應性變異,。
進化理論認為自然種群中遺傳變異的遺失是選擇的結(jié)果，但是對于許多定向選擇(directional selection)和穩(wěn)定性選擇(stabilizing selection),，遺傳變異特征豐富,。進化遺傳學家一般對于這一矛盾的解釋是變異和選擇之間的一種平衡機制。但是變異-選擇平衡下的遺傳變異理論預測通常比觀察到的低,，而且這一原因至今并不清楚,。
這篇文章中的發(fā)現(xiàn)證明了理論上已經(jīng)預料到的一個結(jié)果以及最近用果蠅所做的實驗結(jié)果：成就一個好雄性的基因未必能夠成就一個好雌性，反之亦然,。這一效應的結(jié)果是,，攜帶使得雌性非常適合的基因的雄性在選擇中處于不利地位，這會對自然種群中遺傳變異的選擇和維持產(chǎn)生深遠影響,。
原始出處：
Published Online June 28, 2007
Science DOI: 10.1126/science.1144622
Genome Transplantation in Bacteria: Changing One Species to Another
Nature 447, 1107-1110 (28 June 2007) |
doi:10.1038/nature05912; Received 11 December 2006;
Sexually antagonistic genetic variation for fitness in red deer
