http://www.physorg.com/news162043805.html
by Kitta MacPherson, May 20th, 2009
(PhysOrg.com) -- 科學家稱之為「垃圾基因（junk DNA）」。他們長久以來即為這一大堆遺傳物質所困惑，那支配基因組，但似乎缺乏特定功能。為何大自然迫使基因組攜帶這麼多過量的包袱呢？
現在來自普林斯頓（Princeton）大學與印第安那（Indiana）大學的研究者，她們研究了一池子生物體的基因組，發現 junk DNA 不再那麼沒價值。他們發現來自那些被視為「非必要基因組」區域的 DNA 序列，所完成的功能事實上對生物體很重要。他們下結論表示，那些基因，為生物體生長所必須，刺激了某種幾乎如同特技般的「全基因組重新排列（rearrangement）」。
那全都非常迅速地發生。在單細胞、池生的（pond-dwelling）生物體，Oxytricha（尖毛蟲屬）中，稱為轉位子（transposons）的基因，製造出一種細胞蛋白質，稱為轉位酶（transposases）。在生長期間，轉位酶顯然 首先影響成千上萬個 DNA 片段重組（regroup）。接著，當不再被需要時，該生物體聰明地從其遺傳物質中清除這些轉位酶，使其基因組的負擔減少 5%。
"這些轉位子事實上在細胞中扮演重要的角色，" Laura Landweber 說，普林斯頓生態與演化生物學教授，同時也是本研究作者之一。"它們將那些基因拼接（stitch）成運作中的形態。" 這項研究出現在 5/15 當期 Science。
為了要證明這些轉位子具有這種重組（reassembly）功能，科學家在某些 Oxytricha 中關閉（disabled）數千個這些基因。她們發現，這些具有修改過 DNA 的生物體，無法適當生長。
其他來自普林斯頓生態與演化生物學系的研究者包括：博士後研究員 Mariusz Nowacki 與 Brian Higgins；2006 年校友 Genevieve Maquilan 以及畢業生 Estienne Swart。前普林斯頓博士後研究員 Thomas Doak，現隸屬印第安那大學，也對此研究有所貢獻。
Landweber 與其團隊其他成員研究基因與基因組重新排列的起源和演化，並特別聚焦在 Oxytricha 上，因為它在生長期間經歷過大規模的基因組重整（reorganization）。
在她的實驗室中， Landweber 研究新奇遺傳系統的演化起源，例如 Oxytricha 的。藉由結合分子、演化、理論與合成生物學，Landweber 等人去年發現構成其複雜基因組重新排列的 RNA 引導機制。（譯註：參見相關報導。）
"去年，我們發現如何將基因組再度放回原處的指令書 -- 這種指令組以 RNA 的形態出現，那短暫地從父代傳到子代，而且這些母代的（maternal）RNA 為這種重新排列過程提供樣板，" Landweber 說。"現在我們正在研究涉及這種裁剪與接合巨量 DNA 之過程的真正機制。轉位子對此非常拿手。
「junk DNA」這個起初被創造用來指涉沒有包含遺傳資訊的某一 DNA 區域。然而，科學家開始發現，這些所謂的「垃圾」在調控基因活性上扮演著重要的角色。現在沒人知道這些角色能有多麼廣泛。
如果它們對於宿主生物體的生殖成就沒有特殊貢獻，科學家有時反而將這些區域稱為「自私的 DNA（selfish DNA）」。如同某種電腦病毒令人作嘔地複製它自己，自私的 DNA 只為了自己的利益，複製並從父代傳到子代。目前的研究指出，某些自私 DNA 轉位子在其宿主中扮演著重要的角色，所以它們才能成為基因組中的長期居民。
※ 相關報導：
＊ A Functional Role for Transposases in a Large Eukaryotic Genome
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/324/5929/935
Mariusz Nowacki, Brian P. Higgins, Genevieve M. Maquilan,＊ 物種因垃圾 DNA 而倖存
Estienne C. Swart, Thomas G. Doak, Laura F. Landweber
Science 15 May 2009: Vol. 324. no. 5929, pp. 935 - 938
doi: 10.1126/science.1170023
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