翅膀,脊骨,刺狀牙齒(spines, saber-like teeth)——自然和化石告訴我們結(jié)構(gòu)在獨(dú)立進(jìn)化成不同的動(dòng)物中的作用,,但是這種所謂的適應(yīng)性平行進(jìn)化是否也在基因和蛋白水平出現(xiàn)呢,?來自密歇根大學(xué)生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)系的研究人員張建之Jianzhi (George) Zhang 等人就發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)例子:一種在以吃樹葉為生的猴的動(dòng)物身上幫助消化食物的酶的基因也是如此,這一研究成果公布在6月11日的Nature Genetics雜志上,。
我們都知道鳥能飛,,昆蟲能飛,蝙蝠能飛,,而這種能力都是通過獨(dú)立平行進(jìn)化而來,,也就是說相互之間并沒有進(jìn)化的干擾,那么在蛋白(DNA)序列水平上,,這種平行進(jìn)化是否非常稀少呢,?而這篇文章就告訴了我們一個(gè)這樣的例子。
龐猴亞科Colobines(葉猴,、金絲猴,、烏葉猴等)與其它猴類不同在于飲食方面:相比較與水果和昆蟲,,它們吃葉子比較多,而葉子實(shí)際上是非常難消化的,,因此這些猴類的消化系統(tǒng)進(jìn)化得像牛的消化系統(tǒng),。在腸道中的細(xì)菌發(fā)酵這些葉子,然后吸收養(yǎng)分,,而猴則接著消化這些細(xì)菌來得到這些養(yǎng)分:蛋白和RNA(草食動(dòng)物獲得氮元素很重要的一個(gè)途徑),。
最終zhang等人將注意力集中到了一種胰核糖核酸酶:RNASE1身上,這種酶專門用于分解小腸中的RNA,。普通靈長類動(dòng)物的RNASE1酶有兩個(gè)功能,,一是消化食物中的RNA,另一個(gè)是分解雙鏈RNA,,這被認(rèn)為是動(dòng)物抵御雙鏈RNA病毒的一種機(jī)制,。而研究人員發(fā)現(xiàn)白臀葉猴(douc langur)在基因重復(fù)后,兩條基因制造的RNASE1B和RNASE1各承擔(dān)其中一項(xiàng)功能,。
接著研究人員將這些序列測序,,驚訝的發(fā)現(xiàn)出乎他們的意料,有三種RNASE1基因,,這說明非洲猴,,亞洲猴的這一基因的“副本”是獨(dú)立分別計(jì)劃而來的。這一研究為蛋白(DNA)進(jìn)化提供了重要的一手資料,,也為研究蛋白功能提供了重要信息,。