DNA
同一物种成员的绝大多数基因组都是相同的，包含发育进程中运用的一切基因指令。但最近美国加州大学圣巴巴拉分校的一组研讨人员发现，同一物种的不同个别在胚胎刚开端发育时运用的遗传指令的要害部分存在明显差异。这一发现或许有助于阐明两个重要问题：动物是怎么快速进化的，以及不同患者对特定药物的反响为何天壤之别。相关论文宣布在eLife杂志上。
分子、细胞和发育生物学教授Joel Rothman说：“许多异乎寻常的个人特征，包含肤色、身高和对疾病的易理性，都是由咱们的基因组决议的。但由于每个人在胚胎时期看起来都很像，科学家们以为受孕时的基因拼装指令简直是相同的。”
秀丽隐杆线虫是一种闻名的试验动物模型，数十年来一向被用于研讨动物的发育进程。尽管人类与线虫相差甚远，但一旦线虫胚胎发育开端，随后发作内胚层的基因指令好像与包含人类在内的一切消化道动物或许运用的指令都是类似的。Rothman的团队，包含奥克兰大学的研讨人员，使用一种叫做RNAi的工具（一种封闭单个基因功用的技能），靶向了敞开线虫肠道发育的基因开关。成果发现，咱们广泛承受的针对基因拼装指令“规范一刀切”的概念并不适用。
“这种明显的差异在基因组中躲藏得很好，但当其间一个基因开关被移除时，它就暴露了。” 这项研讨的首要作者Yamila Torres Cleuren指出。，“咱们惊奇地发现，尽管同一物种的一些成员必定需求一个要害的基因开关来敞开肠道发育，但其他成员简直能够不要它。”关掉这个开关后的确让一些动物无法长出肠道，但还有一些成员的肠道正常发育了。
Rothman说：“令人震惊的是，在胚胎构成的开始阶段，如此重要的事情能够在一个物种内以如此不同的方法发作，但却发作了本质上相同的成果。在这些发现之前，咱们并不知道一个物种的前期胚胎蓝图改变如此之快。”研讨人员说，这就相当于在初始拼装指令不同的前提下，制作两款外观和功用相同的iphone手机。
考虑到内胚层是胚胎构成的榜首层，并且很或许是5亿多年前进化的榜首层，这个成果特别令人震惊。Rothman说：“这提醒了胚胎发育‘沙漏’理论榜首部分的一个极点版别。在这个理论中，在发育的中心阶段，不同的动物之间有着十分类似的指令，而在这之前和之后又有着十分不同的起点和结尾。”
这些发现也提醒了为什么不同患者对药物医治的反响如此不同。“咱们发现，这些遗传差异相对较小的线虫对咱们用来封闭基因的基因‘药物’的反响截然不同。” Torres Cleuren说。就像两个看起来十分类似的人对药物医治的反响或许十分不同相同，这些同种的线虫对一种药物的反响也会十分不同，这是它们奇妙但至关重要的基因特性形成的成果。
这种躲藏的基因机制的发现，或许有助于在精准医学的年代辅导药物开发。这一发现也强调了天然变异对进化发作的重要性。“基因变异是进化机器的燃料，没有它，生命就会堕入死胡同。当进化塑造出胚胎这种特殊实体时，咱们还没有意识到这种变异的存在。” Rothman说。
科界原创
编译：花花
审稿：三水
