无表情老鼠：首次重构5亿年前基因

　　

生物通报道：美国犹他州大学和霍华德休斯医学院的研究人员已经通过逆转过程确定出进化如何进行。他们通过联合两个由古老基因进化而来的现代小鼠基因（Hox基因）的关键蛋白，从而重构出5.3亿年前的一个基因。

这项研究给出进一步的证据在分子水平上证实了进化如何发生，并因此使这个过程的神秘色彩变淡了。研究人员通过逆转进化过程并重构一个在后来变成两个基因的基因，从而找到了进化过程的一些相关成分。这项研究的结果刊登在8月7日的Developmental Cell杂志上。

在进化中，一个基因分裂成多个基因并突变的过程时常发生，但是至今还没人能将它们逆转回去。这项新的研究首次重构了一个古老基因。研究人员证实人们是可以从两个已经特化的现代基因构成出孕育它们的祖先基因。研究过程还阐明了进化发生的机制和过程，并告诉我们更多有关自然母亲如何创造生命的信息。此外，从后裔基因重构祖先基因的能力还可能成为一种新型的基因疗法。

这项研究对两个现代的Hox基因进行了研究，这种基因就好比乐队指挥一样能指导一个动物胚胎发育过程中其他基因的活动。

在大约5.3亿到4.8亿年前，早期的动物有13个Hox基因。然后，在现代脊椎动物的最后一个共同祖先Jawed fish中，每个Hox基因都劈分成四个，因此13个基因就变成了52个。后来，复杂的Hox基因或者一一种有用的方式突变，或者因无用而消失。因此今天的人类和其他哺乳动物只有39个Hox基因。

这项研究实验的对象是Hoxa1基因和Hoxb1基因。Hoxa1基因能够帮助控制一种胚胎脑干发育并分化成其他部分（rhombomeres）。当Hoxa1在小鼠胚胎中被敲除时，胚胎就会在出生后不久因脑干畸形而死亡。

Hoxb1基因能控制rhombomere(菱脑节)4中形成特定的神经细胞，这部分神经最终将控制动物的面部表情。当一个小鼠的Hoxb1基因丧失功能时，它的面度就会瘫痪，并且不能眨眼、摆动胡须或向后动耳朵。

通过将Hoxa1和Hoxb1的关键部分融合，研究人员高效地重新创造出了一种5.3亿年前的具有原始的Hox1功能的基因。而且拥有这种原始基因的Hoxb1敲除基因能够运动眼皮、胡须和耳朵。明天，生物通新闻将会公布这项非常有趣且意义重大的试验的详细操作过程，敬请留意。（生物通记者杨遥）

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