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新基因和成效卵白若何形成和成长?这是进化生物学中最根本的题目

归档日期:06-19       文本归类:科隆      文章编辑:爱尚语录

  进化生物学中的一个枢纽题目是新基因是若何形成和发达的。瑞典斟酌职员现正在涌现了若何从随机DNA序列落选择有利于细菌的新基因和成效。结果颁发正在科学期刊mBio上。

  新基因和成效卵白若何形成和发达?这是进化生物学中最根本的题目之一。曾经提出了两种分别类型的机制:(1)具有新成效的新基因来自现有基因,和(2)新基因和卵白质从随机DNA序列进化而与现有基因和卵白质没有相通性。正在本斟酌中,斟酌职员探求了后一种机制:来自随机DNA序列的新基因和卵白质的进化 - 称为de novo evolution。很容易解析,当一个基因曾经存正在时,它能够被修正并取得一个新的成效。然而,“没有”若何造成一种或许供给自然拔取所青睐的小上风的成效呢?

  该实践的原料是一个包蕴大约5亿随机基因序列的大型文库,从中判断出具有生物学成效的肽序列。正在该实践中,将随机基因序列置于质粒上并过外达。科学家们随后视察了他们是否能够给细菌一种特定的特定属性。比如,他们是否或许付与细菌抗生素抗性?他们涌现了几种短肽(22-25个氨基酸长)能够使细菌对氨基糖苷类具有高度抗性,氨基糖苷类是一种用于紧张习染的厉重抗生素。

  “当项目着手时,咱们的祈望很低。当咱们涌现肽或许将抗性水准进步48倍时,咱们感应惊异,”该斟酌的闭键作家Michael Knopp博士说。

  通过遗传和成效实践的联结,科学家们或许说明这些肽通过将自己附着正在细菌细胞膜上并影响膜上的质子电位而形成抗性。质子电位的破损导致抗生素摄取节减,使细菌形成抗性。

  “这项斟酌很厉重,由于它标明统统随机的氨基酸序列能够形成新的有利成效,而且这种从新进化的进程能够正在实践室中通过实践举行斟酌,”医学教师Dan I. Andersson说。细菌学,闭键认真该斟酌。

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