科学家在人类身上发现155个新基因 都是“从0出现”
科学家在人类身上发现155个新基因都是“从0出现”这些基因虽然非常小（microgenes），但对人体的作用却不可忽视，有些甚至与人类的某些特异性疾病有关，包括肌肉萎缩症、色素性视网膜炎等。目前，这项研究正式登上《细胞》子刊CellReports，通讯作者之一AoifeMcLysaght兴奋地表示：这是一个全新的领域。这些基因往往被忽略，因为它们很难研究，但人们会越来越意识到它们是需要被关注和考虑的。那么这些新基因究竟是什么，它们又长啥样？这些新基因是什么？这些新基因的出现，最初“并不起眼”——是以sORF的形态出现的。ORF（openreadingframe），全称“开放阅读框”，是基因序列的一部分，包含一段可以编码蛋白的碱基序列。sORF（smallORF）顾名思义，则是一种体积非常小的ORF，一般由不到300个核苷酸构成。虽然大部分sORF的出现只是一种生物噪声（导致细胞内mRNA和蛋白质产生变化的一种生化反应），但许多依旧具有编码微蛋白（microprotein）的潜能。但sORF毕竟太小了，此前受限于技术，一直被研究得不多，大部分基因也都没有被注释，更别提用它编码出的微蛋白了。然而，微蛋白的研究对于生物研究又是不可或缺的。毕竟对于某些已经有研究的生物学过程，微蛋白很可能也会参与其中，并在生理和病理过程中发挥重要作用，然而这些作用此前却是未知的。随着技术的进步，不少生物科学家们开始尝试重新探索这一领域，试图通过研究微蛋白，来探讨它们对人类健康和疾病造成的影响。根据长期对比观察微蛋白，科学家们找到了一些sORF序列，这些序列具有高度保守性，被称为高度保守序列（highlyconserved）。高度保守序列，指在不同类型生物体中非常相似的DNA序列。研究认为这些跨物种的相似性，可以证明某个基因完成了不同生物中的共同基本功能，因此在进化过程中保留了这些序列。大多数研究都会排除非保守性、新颖的基因序列。这次，欧洲科学家们就基于一个从非规范ORF转译而来的微蛋白数据集，重构了人类微蛋白的进化起源。结果，还真发现了不少此前没注意到的基因。44个与生命健康有关首先，科学家们根据数据集，将这次发现的新基因与四种类人猿（apes）的基因进行了比较。类人猿包括黑猩猩（chimpanzee）、大猩猩（gorilla）、猩猩（orangutan）和长臂猿（gibbon）。根据祖先序列重建（ASR，ancestralsequencereconstruction），研究者们发现，与其他几种类人猿动物相比，人类这些新生成的基因确实是从无到有（denovo）产生的：整体与各种脊椎动物进行对比后，研究人员发现了155个新的微基因，其起源和表型如下图：具体来说，在这155个新基因中，有44个与细胞培养物中的生长缺陷有关。值得一提的是，这44个基因之前并没有被科学家们重视。论文介绍称，包括PhyloCSF在内的比较基因组学方法，都没有将它预测为一个保守的蛋白质编码区，即能发挥功能性作用的。然而，这些基因却在维持生命系统健康过程中扮演了重要角色。除此之外，科学家们还发现了3个包含与疾病相关DNA标记的基因。这些标记分别与肌肉萎缩症、色变性视网膜炎和阿拉基综合征有关联。这三种基因的起源中，肌肉萎缩症可以追溯到类人猿下目（Simiiformes），色素性视网膜炎则能被追溯到羊膜动物（Amniota）。至于阿拉基综合征，此前被认为是人类特异性的，但直系同源基因也在黑猩猩中被转录，推测起源于人类和黑猩猩的共同祖先。除了疾病，研究人员还发现了一种与人类心脏组织密切相关的新基因。据作者介绍，它从大猩猩分裂出来后，立即出现在人类和黑猩猩身上：它的出现，证明了一个基因进化成为“人体必需品”的速度有多快。关于作者一作NikolaosVakirlis，来自希腊瓦里“亚历山大·弗莱明”生物医学科学研究中心。他表示这项研究早在2017年就已经开始了，不过中途搁置了很久，直到一项新的研究发表，该研究中有一些数据对他们很有用，帮助他们重新开始了项目。剩下三位作者具有同等贡献，其中AoifeMcLysaght作为生物遗传学领域专家、通讯作者，则来自都柏林三一学院。她表示，他们研究的这些小尺寸DNA，基本处于基因组序列可解释的边缘、处于很难知道它是否具有生物学意义的区域，但真的很有意思。而在未来，作者们表示，他们会进一步地研究新发现的这些微基因究竟会起什么作用，了解它们是否可能直接参与某种类型疾病的形成。“这仍将非常有趣。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336347.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1336347.htm
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