當(dāng)基因受到傷害或功能退化時,，需要有新的基因來將其替換掉,，以保持生物的活力。魏茲曼研究院的研究人員經(jīng)過大量數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),，基因新老交替的機制就像足球比賽中的換人規(guī)則一樣,，如果場上隊員受傷或疲勞需要更換時，本隊教練需要及時安排替補隊員上場,，將其替換下來,，以保持球隊的戰(zhàn)斗力。因此,，研究人員把基因的這種替換機制,，形象地比喻為“足球教練”機制。

　　酵母是一種遺傳學(xué)研究中經(jīng)常使用的原型,，其80％的基因具有潛在的替補性,。盡管替補性的基因與原有的基因有所不同，但是它們卻具有制造一種非常相似蛋白質(zhì)物質(zhì)的能力,。過去,，許多科學(xué)家認(rèn)為，基因替代者和主要基因同時發(fā)揮著遺傳作用,，以便向生物體提供所需數(shù)量的蛋白質(zhì),。但是，經(jīng)過對世界各地科學(xué)家獲得的40多項酵母細(xì)胞研究的數(shù)據(jù)進行分析，魏茲曼研究院分子遺傳學(xué)系的皮爾拜爾博士等人發(fā)現(xiàn),，事實上，當(dāng)主要基因正在“場上”工作時,，其它替補基因則在自己的位置上等待著“上場”,。只有當(dāng)“場上”的基因受到傷害或被刪除掉時，替補基因才得到召喚,，前去替換“場上”基因開展工作,。

　　利用生物信息學(xué)技術(shù)，皮爾拜爾等人對世界各地同行獲得的大量數(shù)據(jù),，以及對酵母染色體排序產(chǎn)生的巨大數(shù)據(jù)進行了處理,，識別出它們所具有的模式和趨勢。由此,，他們提出了“足球教練”的機制,。這個機制是一個基于原始材料之上的反饋機制，這種原始材料被基因用于生產(chǎn)蛋白質(zhì),。當(dāng)基因開足馬力進行工作時,，它將用掉提供給它的大部分原始材料，僅在其初始狀態(tài)中,，留下一小部分,。但是，如果它不能制造足夠數(shù)量的蛋白質(zhì),，或者生產(chǎn)出有缺陷的蛋白質(zhì),，相應(yīng)地，大量的原始材料將被留下,。這些被留下的原始材料將會激活一組特殊的蛋白質(zhì)———轉(zhuǎn)錄因子,，而轉(zhuǎn)錄因子的作用則是使基因變得興奮。因而,，轉(zhuǎn)錄因子刺激了替補基因,，使它們前去替代不能很好工作的原始基因。

　　研究人員還發(fā)現(xiàn),，在可以交換的基因之間存在著小小的不同,，如引起它們受到刺激的條件的不同，這些不同之處,，賦予了它們各自獨特的功能,。這些功能上的不同，對于它們在進化過程中受到保護發(fā)揮著非常重要的作用,，使它們能夠作為替補者出現(xiàn)在不同的地方,。