1938年，世界上第一只腔棘鱼(一种强大的海洋掠食动物)在南非海岸被捕获，这一发现引起了不小的轰动，而此时距腔棘鱼灭绝已经有6500万年了。由于其解剖结构与化石记录几乎完全相同，它被称为“活化石”。虽然腔棘鱼的身体变化不大，但它的基因组却讲述了另一个故事。

 

多伦多的科学家们现在已经揭示，非洲腔棘鱼，Latimeria chalumnae，通过1000万年前与其他物种的相遇，获得了62个新基因。他们的研究结果发表在《分子生物学与进化》杂志上。

 

更令人着迷的是这些基因是如何产生的。它们的序列表明它们来自转座子，也被称为“自私基因”。这些是寄生的DNA元素，它们唯一的目的就是复制自己，有时它们通过在物种之间移动来实现复制。

 

这些发现显示了移动转座子DNA对基因产生的巨大影响，也让我们得以一窥塑造最古老、最神秘生物之一基因组的某些力量。

 

资深研究作者、多伦多大学唐纳利细胞和生物分子研究中心的分子遗传学教授蒂姆·休斯说:“我们的发现为这种转座子对宿主基因组的贡献提供了一个相当引人注目的例子。”

 

“我们不知道这些62个基因在做什么,但他们中的许多人可能编码DNA结合蛋白质和基因调控作用,即使细微变化在进化过程中很重要,”休斯说,他是加拿大研究主席解码基因调控和约翰·w·比尔椅子Temerty医学院的医学研究T U。

 

转座子有时也被称为“跳跃基因”，因为它们在基因组中改变位置，这要归功于一种自我编码的酶，它可以识别并通过“剪切粘贴”机制移动自己的DNA代码。在细胞分裂过程中，当整个基因组被复制时，偶然的跳跃会产生新的复制。

 

随着时间的推移，这种酶的代码渐渐失去修复能力，跳跃也停止了。但是，如果改变的序列给予宿主哪怕是细微的选择优势，它就可以作为一个真正的宿主基因开始新的生命。

 

跨物种有无数的转座子衍生基因的例子，但腔棘鱼以其纯粹的规模脱颖而出。

 

领导这项研究的研究生艾萨克·叶兰说:“看到腔棘鱼在脊椎动物中突然出现，因为它们拥有大量的转座子衍生基因，因为它们被冤枉为活化石。”

 

“腔棘鱼可能进化得比较慢，但它肯定不是化石，”他说。

 

这一发现是叶伦在研究一种人类基因的其他物种中寻找对应基因时发现的。他知道CGGBP1基因起源于哺乳动物、鸟类和爬行动物共同祖先的一种特殊的转座子。它是以它所编码的蛋白质命名的，这种蛋白质结合了含有cgg的DNA序列，但很难进行研究，百度杏耀部分原因是它在其他通常被研究的物种中没有对应的物种，比如果蝇。

 

在扫描了所有可用的基因组后，叶兰找到了相关基因，但它们在物种间的分布是不均匀的，并不是你所期望的共同祖先。除了在所有哺乳动物、鸟类和爬行动物中发现单一的类cggbp基因外，叶兰还在他观察的一些鱼类(但不是全部)，以及一种原始脊椎动物七鳃鳗和一种真菌中发现了复制体。蠕虫、软体动物和大多数昆虫都没有。然后在腔棘鱼中有62只，它们的基因组在2013年才公开。

 

由于排除了共同的祖先，似乎转座子在不同的时间通过所谓的水平基因转移在物种之间被携带进入不同的血统。

 

“水平基因转移模糊了转座子从哪里来的图像， 杏耀注册 ，但是我们从其他物种知道它可以通过寄生发生，”Yellan说。“最有可能的解释是，在进化史上，它们被引入了多次。”