《科学》：细菌能将基因转移到复杂有机体

顾汉现

《科学》：细菌能将基因转移到复杂有机体

发布时间：2007-8-31 12:43:45         



图片说明：研究人员在果蝇卵中发现了细菌基因（左，黄色），右图所示为用抗生素处理果蝇卵巢后，这些DNA被抹去了，说明这些基因确实来自果蝇基因组。

(图片来源：Michael Clark)

细菌等微生物之间的横向基因转移（lateral gene transfer）现象频繁发生，这对于它们的进化发展至关重要。美国科学家最新研究发现，细菌也能将基因转移到复杂有机体中去。这将促使科学家重新思考种间基因转移在进化中的作用，也使得遗传学家今后在为新基因组排序时，不得不采用新的方法以过滤掉细菌基因的污染。相关论文8月30日在线发表于《科学》上。

一直以来，科学家认为细菌和多细胞有机体之间的基因转移是很少见的。已知仅有的几个例子包括某种寄生细菌（Wolbachia）的基因能够转移到昆虫及其它无脊椎动物体内。

在最新实验中，美国奎格文特研究所（J. Craig Venter Institute）的Julie Dunning Hotopp和同事对从昆虫基因组中发现的Wolbachia基因序列展开了研究。他们根据动物遗传数据库筛选Wolbachia的基因序列，结果在三种黄蜂和四种蠕虫基因组中发现了Wolbachia的基因序列。在黄蜂中，这些基因序列有96%与黄蜂生存地的Wolbachia DNA相匹配。

在另外的实验中，研究人员用抗生素处理一种热带果蝇（Drosophila ananassae）的卵巢，在确保Wolbachia基因序列来自该种果蝇基因组后，将这种果蝇基因重新排序，结果惊讶地发现这种果蝇的一个染色体上含有几乎整个Wolbachia基因组，超过一百万个DNA碱基对。这些DNA中绝大多数已经丧失功能，不过研究人员从30个Wolbachia基因中发现了RNA副本，这表明这些基因曾被转录过，已经迈出了蛋白质制造的第一步。

日本东京大学的进化生物学家Takema Fukatsu认为，横向转移可能比我们先前预想的要广泛得多。他表示，此次研究结果激动人心，但是问题是Wolbachia基因是否具有活性，因为它们并没有表现出任何的生物学功能。如果将来有实验确认了这些基因能够进行表达，那么这将是对进化过程的一个空前的认识！（梅进）

http://www.sciencemag.org/content/317/5845/1753.abstract