科學家確定人類身上145個外來基因|科學家|人類

鳳凰科技訊 北京時間3月18日消息，據科學日報報道，根據發表在期刊《基因生物學》上的一項研究，在古代很多動物，包括人類，都從生活在相同環境里的微生物身上獲得了重要的「外來基因」。這項研究挑戰了一項傳統觀點，也即動物進化只是單純依賴從祖先血脈里流傳下來的基因，而這項研究表明至少在某些血系裡，獲取外來基因這一過程仍在進行。

在古代很多動物，包括人類，都從生活在相同環境里的微生物身上獲得了重要的「外來基因」

這種生活在同一環境里的生物體之間基因的轉移被稱為水平基因轉移(horizontal gene transfer,簡稱HGT)。它常出現在單細胞生物體里，曾被認為是解釋各種現象，例如細菌是如何快速進化以抵抗抗生素的一個重要過程。

HGT被認為在某些動物的進化中起著重要作用，包括從微生物和植物里獲取基因的線蟲，以及獲得細菌基因以產生消化咖啡豆所需的酶的甲蟲。然而，HGT發生在更加複雜的動物，例如人類身上的觀點則一直備受爭論。

研究首席作者、英國劍橋大學的生物學家阿拉斯泰爾·克里斯普(Alastair Crisp)表示：「這是第一項展示水平基因轉移是多麼廣泛發生在動物身上的研究，它產生了幾十甚至幾百個活躍的外來基因。令人驚訝的是，HGT似乎根本不是罕見事件，它促進了很多甚至可能所有動物的進化，而這個過程目前仍在繼續進行，這意味著我們可能需要重新評估我們對進化的思考。」

研究人員調查了12個果蠅物種、4個線蟲物種和10個靈長類動物包括人類的基因組。他們計算出每個物種的基因與其他物種里的相似基因之間的匹配程度，從而估計這些基因外來起源的可能性。通過與其它物種進行對比，他們就可以估計這些基因被物種獲取的可能時間。

一系列基因，包括ABO血型基因，被證實是脊椎動物通過HGT獲得的。其中大多數其它基因則與涉及新陳代謝的酶有關。在人類身上，他們證實了17個之前被認為來源於HGT的基因，此外還鑒別了128個之前未被發現的額外外來基因。

某些基因涉及脂類的新陳代謝，包括脂肪酸的分解和糖脂的形成。其它則涉及免疫反應，包括炎性反應、免疫細胞信號轉導和抗菌反應。進一步的基因分類還包括氨基酸新陳代謝、蛋白質修飾和抗氧化活性。

研究小組確定了外來基因來源的生物體的可能分類。細菌和原生生物是所有研究物種中外來基因最常見的來源。他們還確定了來自病毒的HGT，後者導致靈長類動物身上將近50種外來基因。

研究人員還發現有些基因起源於真菌。這解釋了為什麼某些關注於將細菌作為HGT來源的先前研究推翻了這些基因「外來」起源的觀點。靈長類動物身上的大多數HGT都非常古老，大約發生在介於脊索動物共同祖先和靈長類動物共同祖先之間的時期。研究作者表示他們的分析可能低估了動物身上HGT過程的真實程度，複雜多分子有機物之間的直接HGT是可行的，它已經被發現存在於某些宿主-寄生蟲關係里。

這項研究對普遍的基因組測序具有潛在影響。基因組項目往往從結果里移除細菌的基因組序列，因為他們假設這些基因是污染物。雖然仔細篩選污染物是非常有必要的，但細菌序列其實是動物基因組的一部分這一可能性也不應該被忽視，研究人員這樣表示。（編譯/嚴炎劉星）

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