據《每日科學》報道,,美國科學家日前利用最新的計算方法,,有望能夠把人類的整個進化過程,以及目前極具爭議的生命最初形式最終呈現于世人面前。據科學家介紹,該計算方法將十分有助于科學家們理解生命最初如何“降臨”到地球的整個過程,,該方法有望把生命的演變過程也十分清晰的呈現出來,從而最終解決掉科學界關于生命形態(tài)的諸多爭論,。
該項研究項目是由美國賓夕法尼亞大學生命科學院工作人員負責的,,該項目的主要負責人之一蘭丹·帕特森(Randen Patterson)教授表示,“我們正處于猶如發(fā)現一片新大陸后的喜悅當中,,我們正在試圖利用我們所改進的方法得出我們所需要的結論,。我們相信,,該方法極有可能實現我們的最初愿望,,使我們最終揭開生命起源的神秘面紗,解決掉當前所存在的所有疑問,。”
專家們表示,,該研究團隊多年來一直致力于生命進化領域研究,主要對人類染色體組的進化演變進行深入探尋,,目前已經對人類大約50%的染色體組進行了分析存檔,,而這些基因基本都對于人體衰老以及疾病等方面起到了極為重要的作用,而例如艾滋病染色體組就是其中較為重點的研究部分,。帕特森解釋道,,“我們通常將該研究稱為“復古成分研究”(retroelements),該研究項目中的染色體組往往屬于那種可以“高度可逆”的類型,。此外,,由于其具有可逆的特點,我們也可以會因此而得到許多新的發(fā)現,。盡管我們的方法目前還不是特別的成熟,,但是我們十分欣慰的發(fā)現,我們已經取得了許多重大的進展,,我們最終解開生命奧秘的日子指日可待,。”據介紹,該研究方法主要依靠數學的運算法則,,該方法過程并不像想象中的那么晦澀難懂,,專家們甚至表示,具有高等教育背景的普通民眾也能夠對該研究思路有著大致的了解,,目前他們正在計劃將該研究方法中可以公布的部分作為免費的網絡資源,,呈現在互聯網上以供大眾分享。
科學家們通過對比基因組以及蛋白質序列圖,,將生命有機組織的進化過程呈現出來,,該生命有機組織大都具有普遍性的特點,即該組織的最原始形態(tài)是近乎相同的,此外它們當前的序列形式也較為相近,。據介紹,,在科學家們的研究過程中,他們曾經對比過11組“復古成分蛋白”,,所屬類型由普通的細菌到人類攜帶的艾滋病病毒體各不相同,,科學家們希望能夠通過這樣的對比研究來獲得生命體進化方面的突破。事實上,,整個對比研究過程是極為復雜的,,有時需要數學分析中的排列組合方法,將所有可以對比的組織序列進行一一對比,。而最終所得到的對比數據將可以分析出該組織序列的近似度范圍,,得到它們的進化時間差以及它們的族譜關系。帕特森教授表示,,整個研究過程十分有益于科學家們對生命體進化進行重新的理解,,此外,所得的研究結果還可以澄清過去的研究結論中的錯誤認知,。
據工作人員介紹,,此前的傳統(tǒng)研究方法被稱為“多序列比對方法”,該研究方法自身存在許多缺陷,,,,雖然“多序列比對方法”也創(chuàng)建類似于進化圖譜的樹形圖檔案,但該方法對于遠距離相關蛋白質的認同度十分低,,對于這些有“親緣關系”但外觀或特征差異比較明顯的蛋白質的認知感應十分遲鈍,,在絕大多數的情況下,該方法甚至只按照一種對比方法將蛋白質序列組進行對比,,這樣必將會以偏概全,,從而錯失掉許多“蛋白質血親關系進行相認”的機會。帕特森教授同時表示,,“當然,,如果想一個不漏的將具有血親關系的蛋白質進行一一對比,從而得出預先想要得到的結果,,那只能依賴于人工手動操作,,而這將大大增加科學家們的工作量,目前來說這樣的工作顯然不是理想的方案,。”
該研究團隊的另一名主要負責人,,賓夕法尼亞大學生物學教授達米安·范·羅梭(Damian van Rossum)表示,“人類大腦的分析過程是最為可靠以及強大的模式識別工具,,然而這樣的分析方法卻很難得到復制,。比如說,,兩個人一同做相同的事情,最終的結果以及方法過程都會有很大不同,。而我們所研究的這一數學分析方法或許可以解決這一難題,,該方法就像一個標度尺,并以此為根據將“親緣蛋白質”進行分類,,而這也是我們目前所欣慰看到的進展,。此外,該方法也可以看作傳統(tǒng)分析方法的一次升華,,最終得到一張清晰的蛋白質進化圖譜,。”據介紹,該方法將被發(fā)表在最新一期的美國《國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)中,。(生物谷Bioon.com)