上个月,北卡罗来纳大学教堂山分校 (UNC) 的科学家们对神秘缓步动物的基因组进行了测序令人难以置信的是,首次发现它的大约 6,600 个基因是从其他物种转移而来的,这比之前在其他动物基因组中发现的外来 DNA 多得多。
自然,我们对这项研究感到非常兴奋。毕竟,缓步动物或水熊虫,已经是一种超级奇怪的动物了,它的很大一部分DNA似乎是从其他生物体水平转移的,这一事实令人着迷。但这一说法已经开始站不住脚,英国爱丁堡大学的一个独立科学家小组对从同一供应商购买的同一物种缓步动物的基因组进行了测序,并且最多只发现 500 个来自其他物种的基因。
爱丁堡研究小组得出的结论是,最初的研究人员无意中对与缓步动物生活在一起的细菌的 DNA 进行了测序,尽管他们试图消除这种污染,正如 Ed Yong 报道的那样大西洋月刊。这是一个很容易犯的错误,因为直到最近,科学家们还必须将 DNA 样本分解成小片段才能对其进行测序,然后重新组装这些序列以重建整个基因组。
这是两个团队都使用的技术,但当爱丁堡的研究人员对 DNA 进行测序时,他们得到了一些奇怪的结果。通常,动物基因组中的每个基因在整个样本中出现的次数大致相同,因为细胞都具有相同的 DNA。但爱丁堡大学的科学家发现,缓步动物的一些基因极其罕见,而另一些则常见十倍。
“从生物学角度来看,它们不可能是同一基因组的一部分,”爱丁堡大学的首席研究员马克·布拉克斯特 (Mark Blaxter) 告诉 Yong,得出的结论是奇怪的基因一定来自细菌污染。因此,研究小组致力于清除可能与样本一起藏匿的任何细菌。
这样做之后,他们只发现缓步动物似乎从其他物种转移了 500 个基因,但他们只有强有力的证据表明其中 36 个是从细菌水平转移的结果——这个估计更符合外源基因的数量。在大多数其他动物中发现了 DNA。他们已经发布了他们的预打印服务器上的论文 Biorxiv。
“令人担忧的是,他们发现北卡罗来纳大学的数据包含许多他们根本没有见过的读数——尽管两组都对相同的动物进行了测序,”勇写道大西洋月刊。“基于此,爱丁堡团队得出结论,大约 30% 的 UNC 基因组可能来自污染微生物。”
当然,北卡罗来纳大学的研究人员在发表结果之前就考虑了污染的可能性,并努力消除样本中的任何杂散细菌。
为此,他们详细分析了 107 个外源基因,并表明它们在同一条 DNA 链上与缓步动物自身的基因相连。他们还使用了另一种分析系统,该系统在测序之前不会首先分解DNA,并发现细菌基因与动物基因有物理联系。爱丁堡的科学家尚未公布相同分析的结果。
托马斯说:“我们认真考虑了污染的可能性——这当然是我们组装中发现的大量外来 DNA 最有可能的初步解释——我们论文中的大部分分析都是专门为解决这个问题而设计的。”布斯比是北卡罗来纳州的一名研究人员,在对新论文的评论中。
下一步将对其他缓步动物物种的基因组进行测序,看看它们有多少基因似乎来自其他生物体——如果有证据表明发生了极端水平转移,那么这将是非常有力的证据证明它是真实的。
但目前我们必须等待更多的研究才能充分了解正在发生的事情。这听起来可能令人沮丧,但这是我们热爱科学的原因之一——它不断努力改进自身。
2016 年 3 月 29 日更新:Mark Blaxter 领导的团队在《自然》杂志上发表了一篇新论文美国国家科学院院刊,这表明没有证据表明缓步动物提出的“外来DNA”来自细菌污染以外的任何东西。
“在过去的几十年里,需要花费数月时间才能解决的问题成为了世界各地专家关注的焦点,并得到了迅速解决。”布拉克斯特说。 “我们希望这篇论文最终能够纠正科学记录。缓步动物是令人惊奇的生物体,但这些关于它们 DNA 的建议太过分了,即使对于它们的八条腿来说也是如此。”