一项新研究挑战基因随机突变理论

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来源：新华社 2022-01-18 12:424 \5 H& O! g6 N9 H
  长期以来，基因突变的随机性一直是生物演化理论的基础，然而这个生物学经典观点受到一项新研究的挑战。来自美国加利福尼亚大学戴维斯分校和德国马克斯·普朗克发育生物学研究所的研究人员日前在英国《自然》杂志上发表论文说，他们通过拟南芥实验发现，基因突变并非是随机的，而是以某种对植物有益的方式进行。这一新发现可能会从根本上改变人们对进化的理解，有& h5 y& S( h; h- t4 z% k3 ?
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长期以来，基因突变的随机性一直是生物演化理论的基础，然而这个生物学经典观点受到一项新研究的挑战。
2 z; K/ G; h2 |来自美国加利福尼亚大学戴维斯分校和德国马克斯·普朗克发育生物学研究所的研究人员日前在英国《自然》杂志上发表论文说，他们通过拟南芥实验发现，基因突变并非是随机的，而是以某种对植物有益的方式进行。这一新发现可能会从根本上改变人们对进化的理解，有望帮助科学家培育出更具优良性状的作物，甚至帮助人类开发对抗癌症等疾病的新疗法。6 ], y! ]3 a' I2 k1 O
基因突变是指DNA（脱氧核糖核酸）发生了无法修复的碱基对组成或顺序改变。现有理论认为，最初的基因突变是随机的，自然选择决定了能够在生物体中观察到哪些突变。- @2 ?) Y" v# R, z
这一国际团队在实验室中培育拟南芥并对其进行DNA测序，以发现其突变是否存在深层次规律性。) a2 u- @; x! ~! L: e; }
相比人类基因组由30亿个碱基对组成，拟南芥基因组仅包含1.2亿个碱基对，被认为是理想的遗传实验模型植物。
7 O. b8 f. w2 H6 w研究团队发现，拟南芥基因组存在低突变率区域，并且这些低突变率区域出现了生存必需基因的过度表达，例如参与细胞生长的基因。在这些低突变率区域，基因的突变率降低50%以上，生存必需基因突变率甚至下降三分之二。
, A) o8 |# l/ a研究人员解释说，基因组中这些真正重要的区域对新突变的有害影响也很敏感，因此DNA损伤修复在这些区域特别有效。
' S% X( s, D: b6 p& G4 B研究人员还发现，DNA被不同类型蛋白质包裹的方式可以很好地预测基因是否会发生突变，这意味着可以预测哪些基因比其他基因更有可能发生突变。
! u6 V; H' E( L论文通讯作者、德国马克斯·普朗克发育生物学研究所科学主任德特勒夫·魏格尔表示：“这种植物（拟南芥）已进化出一种方法来保护它最重要的地方不受突变影响……这令人兴奋，因为我们甚至可以利用这些发现来思考如何保护人类基因免于突变。”(生物谷Bioon.com）
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