“無中生有”的新基因起源機製發現

2026-03-27 10:54:13 來源:環球網 閱讀數:1628

研究人員研究了DNA複製中的錯誤機製,並注意到一些錯誤會產生可以折疊成發夾結構的回文。圖片來源:物理學家組織網

科技日報記者 張佳欣

生物體的複雜性是由它們的基因編碼的,但這些基因從何而來?據最新一期《美國國家科學院院刊》報道,芬蘭赫爾辛基大學研究人員解決了圍繞小分子RNA基因(microRNA)起源的懸而未決的問題,並描述了一種創造它們的DNA回文序列的機製。在適當的環境下,這些回文序列會進化成microRNA基因。

所有的RNA分子都需要回文的堿基序列,以將分子鎖定在其功能構象中。重要的是,即使對於簡單的microRNA基因,隨機堿基突變逐漸形成這種回文序列的可能性也非常小。因此,這些回文序列的起源一直困擾著研究人員。

芬蘭赫爾辛基大學生物技術研究所的專家們描述了一種機製,可瞬間產生完整的DNA回文序列,並從以前沒有編碼的DNA序列中創造出新的microRNA基因。

研究人員研究了DNA複製中的錯誤,並將其比作“文本打字”。DNA一(yi)次(ci)複(fu)製(zhi)一(yi)個(ge)堿(jian)基(ji),通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia),單(dan)個(ge)堿(jian)基(ji)複(fu)製(zhi)錯(cuo)誤(wu)就(jiu)會(hui)造(zao)成(cheng)突(tu)變(bian)。他(ta)們(men)研(yan)究(jiu)了(le)一(yi)種(zhong)造(zao)成(cheng)更(geng)大(da)錯(cuo)誤(wu)的(de)機(ji)製(zhi),比(bi)如(ru)從(cong)另(ling)一(yi)個(ge)文(wen)本(ben)中(zhong)複(fu)製(zhi)粘(zhan)貼(tie)文(wen)本(ben)。

研究人員認識到,DNA複製錯誤有時可能是有益的。在RNA分子中,相鄰回文序列的堿基可配對並形成類似發夾的結構,這種結構對RNA分子的功能至關重要。

研究人員決定將重點放在microRNAjiyinshang,yinweitamendejiegoujiandan,zhexiejiyinfeichangduan,zhiyoujishigejianji。tamenbixuzhediechengfajiajiegoucainengzhengchanggongzuo。tongguoduishushizhonglingchangleidongwuheburudongwudequanjiyinzudexiangxijianmo,yanjiurenyuanfaxian,zhenggemicroRNA回文序列是由單一突變事件造成的。

通過關注人類和其它靈長類動物,研究人員證明,新發現的機製可解釋至少四分之一的新microRNA基ji因yin起qi源yuan之zhi謎mi。由you於yu在zai其qi他ta進jin化hua譜pu係xi中zhong也ye發fa現xian了le類lei似si的de病bing例li,其qi起qi源yuan機ji製zhi似si乎hu具ju有you普pu遍bian性xing。研yan究jiu人ren員yuan表biao示shi,這zhe項xiang研yan究jiu有you助zhu於yu理li解jie生sheng物wu生sheng命ming的de基ji本ben原yuan理li。

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