1938年,一个活着的遗物认为,长达6500万年的灭绝,在南非沿海的拖网上意外捕获。
长2米(6.5英尺)长Coelacanth((latimeria chalumnae)原来是我们最亲密的鱼类亲戚之一 - 从非阿维安(Non -Avian)时代开始,它在化石记录中的最新出现以来,看上去几乎没有变化恐龙。
现在,新的遗传证据表明,通过劫持其他物种的基因,这种深海捕食者在遗传水平上经历了隐藏但广泛的进化。
虽然搜索遗传数据库以寻找参与基因调节的人类基因的祖先版本,但多伦多分子遗传学家艾萨克·耶兰(Isaac Yellan)CGGBP1意外地发现Coelacanth奇怪地发现了该基因的许多变化。
更异常的是,CGGBP基因的这些不同变化并没有全部共享一个共同的祖先。这表明,在大约1000万年前的某些时候,这些基因中有62个是由其他无关物种从其他不相关的物种刷过来的水平基因转移。
这些基因,具有“跳跃”甚至在基因组之间的能力病毒,被称为转座。
如果它们碰巧跳入基因组中的正确位置,细胞机械将像其他任何基因一样复制它们。但是他们也可以跳入错误的地方,在那里它们可能有害,因此被认为是寄生的。
不过,有时候,他们最终可能会处于对宿主物种有用的位置,最终失去了他们跳来跳去的能力,但在基因组中的新位置中保守了,这似乎是在Coelacanth中发生的,几次。
“水平基因转移在转座的来源的图片上,但我们从其他物种中知道,它可以通过寄生虫发生,”说Yellan。 “最有可能的解释是,它们在整个进化史中被多次引入。”
虽然在许多物种中找到类似这样的转座是很常见的,但是找到这么多的人是不寻常的。
试管实验和计算机建模表明,这些基因与DNA的不同重复序列结合的至少八种蛋白质,表明与人类版本一样,它们参与了基因调节。其中一些仅在特定组织中表达。
“我们不知道这62个基因在做什么,但是其中许多人都编码了DNA结合蛋白,并且可能在基因调节中起作用,即使在进化中,甚至微妙的变化也很重要,”解释了多伦多大学分子遗传学家蒂姆·休斯(Tim Hughes)。
Coelacanth具有类似腿部裂片的鳍,与我们和我们最亲近的渔业亲戚,更紧密相关肺鱼,而不是其他类型的鱼。我们非常遥远的共享祖先意味着Coelacanth的基因组有潜力帮助我们揭开有关自己进化的许多谜团。
不幸的是,这些鱼很少被看到和濒临灭绝,因此研究它们的机会是有限的。但是我们从中获得的信息已经证明是富有成果的。
一个最近的研究他们的基因表明,我们的苦受体可能具有保护我们免受有毒物质的作用,例如代谢调节和激素传感。现在,Coelacanth基因已经证明了转座子可能起着比我们在四足动物进化中意识到的更大的作用。
“我们的发现提供了一个相当明显的例子,说明了对宿主基因组造成的转座子现象的一个相当明显的例子,”说休。
这项研究发表在分子生物学和进化。