編者按:此文是“調控進化:基因開關如何創造生命”專題的一部分,該專題出自《大眾科學》2008年5月刊。
在人類基因組浩瀚的非編碼區域中,識別增強子所在位置一直是限制人類增強子發現步伐的主要障礙之一。生物學家現在正在利用自然選擇的保守力量來嗅探在漫長的進化時間中異常良好地儲存下來的非編碼DNA片段,希望以此檢測到增強子。
在本文中,我們一直在強調導致生物體差異的增強子的變化。但是,應該很容易理解,有些增強子執行的功能沒有改變。雖然隨著物種的分化,突變的穩定步伐會侵蝕物種間DNA序列的整體相似性,但自然選擇會保持增強子的序列,以維持其功能,有時甚至會達到驚人的程度。
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眾所周知,律師和鯊魚有很多相似之處。但是,誰會想到這會延伸到DNA的層面呢?然而,這基本上是新加坡分子與細胞生物學研究所和馬里蘭州羅克維爾的J.克雷格·文特爾研究所的研究人員所證明的。該團隊發現,儘管鯊魚和人類之間有超過5億年的進化間隔,但我們在基因附近的非編碼區域中共享近5000個似乎是增強子的元件。值得注意的是,這些高度保留的元素大部分位於身體構建基因附近,反映了脊椎動物共享的整體身體結構。
每個脊椎動物都有在它們多樣化過程中保留下來的解剖特徵——器官、組織、細胞型別等等。在較短的進化距離內,共享的元素數量和相似程度會增加。
因此,基因組比較方法正在迅速擴大已知的人類、哺乳動物和脊椎動物增強子的目錄,並可能導致對參與身體形態差異的序列的識別。
—S.B.C.,B.P.和N.G.