4)第1372章 人类之未来_花开美利坚
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  的拷贝通常会丢失,但有时也会有复制品与原始基因拥有同样的功能,或者分化出一个新功能。

  就拿感光色素视蛋白来说,我们眼睛里有多种视蛋白,它们不仅彼此相关,还与其他动物(从水母到昆虫)的视蛋白有亲缘关系。在动物界已经发现了数千种不同的视蛋白基因,它们全都来自于同一个基因的复制,这个祖先基因可以追溯到大约7亿年前。

  大多数基因都隶属于某个基因家族,家族中相似的基因拥有共同的祖先,可以追溯到成百上千万年前。可是,就在大约15年前,当酵母基因组测序完成时,人们发现有大约13的酵母基因好像找不到同家族的基因。人们用“孤儿”一词来描述那些独有的基因,或者一小组非常类似、却又没有已知同源基因的基因。

  美国宾夕法尼亚州立大学研究复杂性状演化的肯.魏斯(kenweiss)说:“如果看到一个基因。又找不到它的‘亲戚’,你就会觉得有点疑神疑鬼。”有人提出,孤儿基因就相当于遗传学中的活化石,就像腔棘鱼一样是一个古老家族中最后的幸存者。其他人则认为,孤儿基因也没什么特别,就是普通的基因,只不过它们家族的其他成员还没有被发现。毕竟。全基因组测序当时也才刚刚起步。

  然而,随着越来越多的生物接受基因组测序,孤儿基因找到所属家族的“大团圆”结局却很少出现。到目前为止。在完成测序的每一个物种中,不论是蚊子还是人,是蛔虫还是大鼠。人们都发现了孤儿基因,并且数量还在增长。

  现在,孤儿基因的研究尚在襁褓,我们对其中绝大多数基因的了解都少之又少。我们有所了解的那一部分则涉及各种功能。有些与dna的修复和组织有关,有些则控制着其他基因的活性。昆虫中有一种被称为flightin的孤儿基因,编码着一种肌肉翅膀蛋白,有利于昆虫的飞行。2012年,美国芝加哥大学的龙漫远团队公布了一项研究,发现近期演化产生的两个昆虫孤儿基因,有助于果蝇形成觅食行为。

  珊瑚、水母和水螅等动物长有蛰刺细胞。这种复杂精巧的结构一旦受到刺激,就会放出有毒的刺丝麻痹猎物,而这种细胞的发育就是由孤儿基因操纵的。淡水水螅的口周围有摄食用的触手,触手的发育也是由孤儿基因操纵的。北极鳕的抗冻基因也是一个孤儿基因,使这种鱼能在冰冷的北冰洋中生存。

  有趣的是。孤儿基因往往表达在睾丸和大脑中(所谓“表达”,是指基因中编码的蛋白被制造出来)。最近,有人大胆提出猜想,人类大脑的演化或许有孤儿基因的功劳。2011年,龙漫远及其同事鉴定出198种孤儿基因,它们表达在人类

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