近日,,美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了題為《人類與黑猩猩差別僅有1%嗎?》的評論,,文章歸納了近兩年來世界科學(xué)家有關(guān)人類與黑猩猩物種差異比較的研究成果,,并認(rèn)為這些研究已經(jīng)將1975年提出的“1%差別理論”推上末路。但中國科學(xué)院北京基因研究所副所長于軍研究員指出:“當(dāng)談到物種差別時,,無論是公眾還是科學(xué)家,,如果沒有區(qū)分這些不同層次之間的差異性和相關(guān)性,就會誤解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究結(jié)果,,從而導(dǎo)致‘1%差別理論’被推上末路的錯誤說法,。”
于軍近日在接受《科學(xué)時報》采訪時說:“如果要從基因的角度來回答物種之間差異到底有多大這個問題,必須要理解基因的基本定義,,并在不同層次上理解基因的含義,,從而正確地進行比較。如果不區(qū)分層次地進行比較,,就無法正確理解種間差異的問題,。”
原始出處:
Science 29 June 2007:
Vol. 316. no. 5833, p. 1836
DOI: 10.1126/science.316.5833.1836
EVOLUTIONARY BIOLOGY:
Relative Differences: The Myth of 1%
Jon Cohen
Genomewise, humans and chimpanzees are quite similar, but studies are showing that they are not as similar as many tend to believe.
基因的3個層次
什么是基因在不同生物學(xué)層次上的差異?如何在不同層次上對物種間基因的差異進行比較,?于軍告訴記者說,,人與黑猩猩同是靈長類,是“近親”,,但卻是不同的物種,。物種間基因的差異體現(xiàn)在不同分子生物學(xué)層次上。
定義基因的第一個層次是界定其結(jié)構(gòu)單元,?;虻慕Y(jié)構(gòu)單元由3個基本部分組成:DNA部分,也就是基因在染色體上由堿基對組成的序列,,物種間在DNA序列上的差異,,是基因在結(jié)構(gòu)單元上差異的基礎(chǔ);RNA部分,,通常被DNA部分所涵蓋,,不僅編碼蛋白質(zhì),也編碼行使功能的RNA,;蛋白質(zhì)部分,,由信使RNA編碼,,可以直接行使功能。
基因的第二個層次是它的功能單元,,是由結(jié)構(gòu)單元的后兩個部分RNA和蛋白質(zhì)組成,。因為不是所有單個基因都有可定義的功能,所以基因的功能單元可以不是一個基因,。比如核糖體是由若干RNA和蛋白質(zhì)組成,,構(gòu)成一個功能單元,任何一個部分都是沒有功能的,。
基因的第3個層次是基因的表型或表觀單元,,即基因表現(xiàn)出來的表征,如膚色,、骨骼結(jié)構(gòu)和行為等,。盡管它們是由基因所決定的,但大多不是由單個基因結(jié)構(gòu)單元所決定,,有的是由若干個功能單元組成,。如果從上述3個不同層次來描述物種的差異,我們可以看到,,作為結(jié)構(gòu)單元,,DNA水平的差異不能完全體現(xiàn)在RNA和蛋白質(zhì)上,而RNA上的差異也不會完全體現(xiàn)在蛋白質(zhì)上,。三者并不等同,,也就是說DNA,、RNA和蛋白質(zhì)都不同程度地代表著基因的結(jié)構(gòu)單元,。RNA和蛋白質(zhì)有時可獨立構(gòu)成基因的功能單元,有時僅是功能單元的一部分,。
那么,,當(dāng)人們從結(jié)構(gòu)單元的角度來比較物種的差異時,只能比較DNA,、RNA和蛋白質(zhì)這3個構(gòu)成部分的差異,。例如,在比較物種差異時,,科學(xué)家會用到DNA的插入缺失多態(tài)性這個概念,,但這個概念之下所取得的數(shù)值并不能體現(xiàn)基因在功能單元上的多態(tài)性。“也就是說,,DNA的插入缺失多態(tài)性究竟有多少會發(fā)生在基因上,,是否會影響基因的功能等,這些問題都有待于進一步研究,。”于軍解釋說,。