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研究人员表明 通过多任务处理 大自然可以保存其最重要的DNA

2019-01-22 09:12:58 • 来源：

在进化生物学中，生存所必需的最重要的基因组元素通常是那些在整个地球生命历史中最为重要的基因组元素。在分子生物学和进化的先进在线版上发表的一项研究中，英国苏塞克斯大学的Claudio Alonso教授及其同事研究了这些珍贵的基因组纪念品，称为超保守元素(UCEs)，它们被发现跨越了树木。生命，从植物到酵母，从小鼠到人类。他们使用值得信赖的果蝇模型Drosophila melanogaster和其他物种，他们应用各种生物信息学工具来了解这种知之甚少的现象的核心。

研究人员表明 通过多任务处理 大自然可以保存其最重要的DNA

在新论文中，作者描述并定义了“超保守”作为他们研究的所有12 种果蝇物种中发现的50个碱基对的长DNA元素- 这种比较大于人类和爬行动物之间的进化距离。最重要的是，作者表明UCE是基因组的“多任务”，同时参与许多生物过程，这种多层功能可能是观察到的极端DNA序列保守的原因。

总体而言，他们在果蝇基因组中发现了超过1,500个UCE。这些UCE位于对动物发育至关重要的基因旁边，这表明它们就像集线器一样，允许基因组进入一系列蛋白质。和房地产市场类似，地理位置就是一切。他们表明，UCE的确切作用取决于UCE是在基因内，基因之间还是从远距离控制基因。

对于一种称为Cad的蛋白质，作者证明了在开发过程中与UCE的动态结合。该分析显示，在幼胚中，Cad结合在基因内显着富集，而在成年果蝇中，Cad结合耗尽。这些结果表明，果蝇UCE可能参与基因组包装的建立和维持，这是在整个发育过程中精确控制基因表达所必需的。

阿隆索教授说：“作为一名分子生物学家，这些元素总是引起我的兴趣，因为没有任何一种已知的分子机制可以解释这种长度的精确DNA序列在如此长的进化期内的保留”。他还补充说：“由我的同事Maria Warnefors博士领导的我们的计算工作强烈建议UCE实现其不变性，因为它们在参与基因控制的几个分子机制中具有多任务作用”。

他们的工作有助于理解导致UCE存在的机制，并表明其“多任务”基因组作用的限制可以帮助解释UCE的高水平进化保护，以及为什么自然界将这些DNA元素高于其他所有元素。

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