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Science特刊:基因与环境

日期: 2017-03-14
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       在人类的进化过程中,环境一直在施加压力,选择对我们有利的遗传学突变。最新一期(10月6日)Science杂志推出特刊GENES AND ENVIRONMENT,从进化适应性、跨代遗传、细胞环境对免疫应答的影响,以及II型糖尿病与肥胖四个方面介绍了环境对基因的影响。

       进化适应性

       进化是由于一组自发出现的遗传突变结合环境压力所引起,普林斯顿大学的研究人员对40个酵母种群1000代的适应性进行了研究,发现生物体要在进化中取得成功,需要不止一个,而是7个特异的突变。

       研究人员当个体基因组经历自发性的有益突变,使得其适应环境的能力提高时,便发生了进化。普遍的观点认为,单个突变可以促进个体的生存,然后个体会复制突变,并将其传给它的后代。

       与之相反,普林斯顿大学的研究人员发现,并非是单个突变促进了生存,而是需要5-7个突变。这些额外的突变看起来没有对生物体增强的适应性做出贡献,因此被命名为“搭车客”。

       研究探讨了在遗传水平上,随着时间推移突变和选择过程展开的机制。为了观测突变及生存,研究人员对无性繁殖达1000代的40种不同的酵母菌株进行了观察。研究人员指出,随着时间推移,一些特异突变的出现赋予了一种生存优势,使得某些酵母克隆得以旺盛生长。随着时间的推移,另外的突变突然出现,研究人员发现所有最好的生存者都包含了相同一组5-7个突变。

       跨代遗传

       作为20世纪最具灾难性的政治思想和科学碰撞事件之一,俄罗斯植物学家Trofim Lysenko提出了与基因学说相对立的遗传学说,来否定淡化孟德尔遗传概念。他认为在一代人生活的环境能改变后代的表型,而这正是现代往往被认为是拉马克Lamarckian的遗传概念。Lysenko认为,孟德尔遗传和达尔文的进化论都是强调竞争,但他认为生物学基于合作,也就是说一代人的辛勤工作能快速导致物种的改善发展。

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