基因和蛋白质进化的新观点

　　

【生物通编译】

马里兰大学生物技术研究所（UMBI）的科学家们报告说，今天的进化理论不足以解释即使简单的变异偏向如何影响进化过程。

在今年三月出版的《进化与发育》杂志上，UMBI高级生物技术研究中心（CARB）的Lev Yampolsky和Arlin Stoltzfus提供了一个简单的变异偏向改变进化过程的实例。他们利用数学和计算机模拟的方法，利用标准的“Bateson-Dobzhansky-Muller”模型研究了变异偏向的作用。

Stoltzfus解释到：“意识到这种偏向作为一种进化原因可以增强我们解释和预测进化的能力，并且能够帮助研究者了解蛋白质的氨基酸组成，新病毒株的外形，内含子在基因中的分布，所有这些都带有变化因素，显示了偏向在变异过程中的作用。”

CARB的研究还帮助更好地理解迅速发展的生物信息学——基因组和蛋白数据分析——的结果。自从20世纪70年代基因测序技术诞生以来，不断增加的证据表明变异偏向强烈地影响到基因和蛋白质的进化。这种影响被解释为一种“中性进化”，一种进化过程中的随机“噪音”。

但是现在Yampolsky和Stoltzfus认为更全面的说，变异偏向进化并不一定是中性的。

从历史的角度说，这篇新的研究报告证明在古老的进化理论中仍然可能注入新的观点。达尔文和其他19世纪的科学家们发现进化是以个体的变异为基础的，不管是云雀的喙，还是植物的叶片的形状。但是早期的进化学家们不能确切地理解这些变异是如何产生的，以及它们的出现如何决定进化改变中的定向性或者说非随机性。

Stoltzfus解释说：“达尔文提出进化很大一部分取决于没有特定方向的大量小‘随机’突变。按照他的观点，自然选择在这种大量‘随机’突变上加上了非随机性。而且自然选择的影响通过依据突变体适应性来保存或破坏它们，从而提供给进化过程一个外部或者说环境相关的方向。”

Stoltzfus说许多20世纪的达尔文理论的追随者接受所有进化中的非随机性来自自然选择的观点。“那么重要的是使用群体遗传学的推理来证明突变偏向和选择影响都是简单条件下的进化产物。我们并不反对自然选择是进化中的非随机性的一个显著的‘外部’原因，但是我们认为还存在一个由突变偏向带来的‘内部’原因。要想全面理解现代分子进化和进化发育生物学研究，正需要这种被20世纪的达尔文主义者批判为‘直生论’的‘内部’定向性。”

来源：University Of Maryland Biotechnology Institute (http://www.umbi.umd.edu/)

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