Nat:从进化角度谈性起源 基因同源重组适应环境 积益去害

顾汉现

Nature：从进化角度谈性起源

基因同源重组适应环境

来源：生物谷 2016-03-15 14:30

2016年3月15日 讯 /生物谷BIOON/ - - 在自然界，尽管有性生殖（基因重组）普遍存在于大多数的生物种群中。但有性繁殖相对无性繁殖来说，需要花费更大的"代价"：比如说无性繁殖不需要去找配偶；而且单个个体能将全部遗传信息100%传给子代，而有性生殖中一方只贡献50%等等。目前，已有大量的理论工作来解释为什么生物界中普遍采用有性繁殖作为重要的繁殖手段。科研人员可以从进化角度来解释有性繁殖到底具有哪些优势。从生物学上去理解这些问题存在着巨大的挑战，究竟是哪些进化力量维持着有性繁殖这一现象现在仍不清楚。

在这个领域的研究存在着一个假说：认为有性繁殖的优势在于通过基因的同源重组可以加速对环境压力的适应，以及对自然选择做出更好地调整。

这一理论认为存在几个不同基因调节机制，它们可以解释有性生殖对种群的进化来说非常有帮助。比如说，一方面有性繁殖可以通过减弱物种相互干涉性竞争(the Fisher-Muller effect)，另一方面可以可以将有益突变从大量有害突变中区分开(the ruby in the rubbish effect)，进而促进了有益突变在物种内的稳定，有利于物种的进化。

目前，已出现一些研究和实验证明有性繁殖可以增加物种对环境的适应能力。但是，所有这些研究没有观察到在有性繁殖在基因水平上如何促进物种的进化。

最近一篇发表在Nature杂志上的文章报道了有性繁殖可以从分子水平上加速对环境的适应。首先，科研工作者在酿酒酵母中比较了6组有性繁殖种群和12组无性繁殖种群。他们观察了与适应环境相关的分子水平上动态变化，然后确定了有性繁殖会加快酵母对环境压力的适应的分子机理。他们还证明了有性繁殖通过减弱相互干涉性竞争，从而稳定了酵母中与进化相关的突变群。

科研人员还发现，在无性繁殖的酵母群中，在子代出现了大量的有害突变。相反，在有性繁殖酵母群中，通过基因重组阻止了这些有害突变遗传给子代。这就可以解释有性繁殖群相比无性繁殖群更适应通过自然或环境的选择。

最后，他们的实验结果换句话讲：有性繁殖既可以通过在物种中积累有益突变、去掉有害突变，从而更有效率地适应自然选择压力。（Bioon.com）

http://www.nature.com/nature/jou ... rtId=ODgxMTU5MDY1S0



http://news.bioon.com/article/6679744.html L