Nature：真核生物基因組中大量的內含子從哪來？

在真核生物體的基因組中，基因區域通常被稱為內含子的片段所打斷。內含子是序列中斷的基因，作為信使RNA的一部分必須被刪除。生物學家在四十年前發現這些中斷的片段。從那時起，內含子的起源變得越來越神秘，作為一個不規則的歷史積累的證據，在進化過程中，很少有引入大量新的內含子的時間點。但奇怪的是現代基因組中內含子卻無處不在。

這麼多的內含子是怎麼來的？為什麼內含子積累如此不平衡？發表在10月27日的Nature上，由CNR的研究人員Jason Huff和Daniel Zilberman以及三藩州立大學的Scott Roy合作，開始回答這些問題。

要找出內含子是怎麼來的機制，作者們研究了兩個親緣關係較遠、有相當多新引入的內含子的藻類Micromonas pusilla和Aureococcus anophagefferens。M. pusillad有上千高度相似的剪接體內含子，還是個未解決的機制。這些內含子的單元有特別的長度和序列。他們發現新的內含子主要來自於被稱為DNA轉座子的遺傳單元，轉座子可以跳入基因組進入基因，如果它們正確地移走的話不影響蛋白質的生產。這種方式會帶來新的內含子。

在它們的基因組中，短的、非自主的轉座子產生成千上萬的內含子。每一個轉座子攜帶一個剪切位點。其它的剪切位點是在轉座子插入時增加的，這讓RNA能實現完美的拼接。序列的分布會根據密碼子偏好性而增加，轉座子產生的內含子也呈現同樣的偏好性。

圖片來自於加州大學伯克利分校網站該文章新聞報道

這些轉座子插入預先存在的核小體之間，這樣多個核小體附近的插入產生核小體大小的中間段。所以轉座子的插入和序列的選擇也許可以解釋內含子的偏好以及在真核生物中盛行的核小體大小的外顯子。

由於DNA轉座子能在基因組中快速增值然後停止，這能解釋為什麼內含子戲劇性般突然出現在真核生物的進化中。這兩種藻類和轉座子之間的進化距離顯示，這兩個例子是獨立產生的，提示了作者概括的機制可以對內含子是怎樣產生的做常規性的解釋。

TAG:生物探索 |

※真機上手視頻來了！iPhone X 和 iPhone 8大量圖賞！
※J Immunol：胸腺中存在大量自體反應性B細胞
※《Princess Principle》大量好評！大河內的覺醒之作？
※Science：核糖可能在整個宇宙中大量存在
※《Princess Principle》大量好評！大河內的覺醒之作
※Jerry Lorenzo 曝光 Fear of God 大量 Basketball Sneakers 樣品配色
※Amazon Vine迎來大量差評
※QakBot銀行惡意軟體導致大量 Active Directory 被鎖定
※Ed Sheeran 因出演《Game of Thrones》大量刪除社交媒體推文
※谷歌推免費VR繪畫應用Blocks；Alpina Partners收購Virtalis大量股權；大眾將在全球部署VR培訓
※Volition大量裁員 或因《混亂特工》銷量不佳
※Google放出Android Studio 3.0，包含大量新功能和改進
※《Pokémon GO》驚奇冒險週岩系由基拉曾大量出現？！
※CG概念設計師Jakub Rozalski大量練習作品分享
※《Dota2》Steam商店区涌现大量英文差评，原因与《半条命》续作有关
※cosplay比賽大量場照直擊！CJ的coser質量果然高
※HB Daily | adidas UltraBOOST 未公開發售配色曝光，Allen Kuo 再次曬出大量「Zebra」..
※Reddit 用戶在 K-Mart 以 $4 美元一件的低價淘到大量 Supreme T-Shirt
※iPhone8/新iPad大量曝光，設計奇特