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科学家发现昆虫,哺乳动物之间的DNA交换的第一个证据

研究人员在德州大学阿灵顿大学已经发现水平的DNA转移,遗传物质的非配合物种之间的运动,寄生无脊椎动物和他们的一些脊椎动物主机之间的第一固体的证据。该研究成果发表在Nature杂志上,是世界上最重要的科学期刊之一,4月28日发行。

基因组生物学家塞德里克feschotte和博士后研究人员克莱门特吉尔伯特和萨拉schaack发现从南美吸血臭虫转座子的水平转移和池塘蜗牛寄主的证据。转座子是DNA区段可自我复制和走动的基因组内的不同位置。转座子可引起突变,改变细胞中DNA的量,并且极大地影响它们所在的基因组的结构和功能。

“因为这些错误经常捕食人类,可以想象的是虫子和人类可能已经通过我们发现机制交换DNA。检测最近转移到人类将需要检查的是已经暴露的错误了几千年的人,如原生南美的人口,” feschotte说。

数据对昆虫和蜗牛提供宿主 - 寄生虫相互作用在促进遗传物质的水平传送先前假设的作用的有力证据。另外,大量的由水平传送转座子产生的DNA的支持遗传物质的主机和寄生虫之间的交换影响其基因组进化的想法。

“它不是一个确凿的证据,但它是接近它,你就可以得到” feschotte说

受感染的吸血锥蝽,通过使锥虫(寄生原生动物)到它的主机引起恰加斯病。研究人员发现了一些主机,即负鼠和松鼠猴的bug共享转座子的DNA。在昆虫中发现的转座子是98%的相同的那些其哺乳动物主机。

研究人员还发现了什么feschotte称之为太空入侵者在静水椎实螺,池塘蜗牛充当中间宿主为吸虫蠕虫病毒,寄生虫范围广泛的哺乳动物的基因组中的转座子成员。

长期持有的理论是,哺乳动物基因获得垂直,或从父母传给后代。菌接收它们的基因垂直和也水平,通过从一个无关个体到另一个或甚至不同的物种之间。这种横向基因转移是在细菌中频繁和快速适应环境和生理挑战,如暴露于抗生素是必不可少的。

直到最近,它不知道水平转移可以推动复杂的多细胞有机体如哺乳动物的进化。在2008年,feschotte和他的同事发表水平的DNA转移的第一个明确的证据。

数百万年前,tranposons一跃进入横盘整理几种哺乳动物。转座子整合到自身生殖细胞的染色体中,以确保将被传递到后代。因此,这些哺乳动物的DNA的部分并没有从他们的共同祖先下降,但是从另一个物种横向收购。

通过转座子可在广泛的品种多样的传播手段实际仍然是一个谜。

“当你试图要明白,以前发生在几千年甚至上百万的东西,这是不可能建立一个实验室的实验复制在本质上发生了什么,” feschotte说。

相反,研究人员使用设计成移动的遗传元素的分布比较102只动物,其整个基因组序列是目前可用的计算机中的程序使他们的发现。保罗学家在华盛顿特区的乔治·华盛顿大学医学中心的布林德利,促进组织和DNA用于确认实验feschotte团队的计算预测。

当人类基因组是一个十年前测序,研究人员发现,将近一半的人类基因组由转座子衍生,所以这个新的知识对于理解人类和其他哺乳动物的基因具有重要的影响。

feschotte的研究代表是推动UT阿灵顿成为国家认可的研究机构使命的前沿研究。