人民网>>科技

最新研究:单一基因或驱动单细胞到多细胞跳跃 

2015年06月24日08:08    来源:中国科学报    手机看新闻
原标题:单一基因或驱动单细胞到多细胞跳跃

  酵母菌能演化形成像雪花一样的多细胞生物体。图片来源:Courtesy of Jennifer Pentz

  从单细胞生命到多细胞生物的跳跃要比人们曾经认为的简单。而且,看上去发生这种跳跃的途径不止一个。

  单一基因的突变足以将单细胞的啤酒酵母变成多细胞生物体演化的“雪花”。同样,当面对吞食单细胞的捕食者时,单细胞藻类能很快演化成球形多细胞生物体。这些发现支持了一个正在兴起的观点:这种复杂度上的跳跃并不是科学家此前认为的巨大进化障碍。

  在生命首次出现后的某一时刻,一些细胞聚在一起形成首个多细胞生物体。这可能发生在21亿年以前,其他的也随之而来。多细胞生物被认为独立进化了至少20次,最终形成了复杂生命,比如人类。不过,在过去两亿年间,没有任何一种已知生物体经历了这种转变,因此这个过程如何以及为何发生很难研究。

  2011年,美国明尼苏达大学进化生物学家William Ratcliff和Michael Travisano通过将最快沉淀的酵母菌从培养菌中取出并利用其建立新的培养菌,诱导单细胞酵母菌呈现多细胞的“雪花”形状。随后,他们不断重复这一过程。由于酵母菌群比单个细胞沉淀得快,因此这有效地筛选出了黏在一起而非在细胞分裂后分开的酵母菌。

  Ratcliff在日前于芝加哥举行的天体生物科学大会上介绍说,团队的最新研究显示,这种从单细胞到多细胞存在的转变能被名为ACE2的单一基因驱动。ACE2控制了细胞分裂后子细胞的分离。

  由于这些“雪花”以一种分枝的树状模式生长,因此任何随后发生的突变都被局限在单个分枝上。当初始的“雪花”变得太大进而破碎后,这些突变分枝能自谋生路,从而使新突变的价值在进化“竞技场”上不断接受测试。(宗华)

(责编:许景(实习生)、马丽)


注册/登录
发言请遵守新闻跟帖服务协议   

使用其他账号登录: 新浪微博帐号登录 QQ帐号登录 人人帐号登录 百度帐号登录 豆瓣帐号登录 天涯帐号登录 淘宝帐号登录 MSN帐号登录 同步:分享到人民微博  

社区登录
用户名: 立即注册
密  码: 找回密码
  
  • 最新评论
  • 热门评论
查看全部留言

24小时排行 | 新闻频道留言热帖