科学家发现激素跳跃性进化

　　

生物通编译：最新研究表明，激素的进化是一个长期没有什么变化，间插有突然活动出现的过程¹。这一点给传统的认为所有蛋白质按照一个或大或小的均一速率进化的观点提出了挑战。

这样的停滞-突发型的进化表明激素分子的改变是对外界压力做出的反应，而不仅仅是随机的分子“漫步”。这一点反对了广泛接受的一个观点，即中立主义，后者认为大部分DNA和蛋白质发生的变化不会影响生物体的生存。

英国Sussex大学的生物化学家Michael Wallis提出，当一个激素被要求在执行核心工作的同时，执行另一个工作时，可能会发生迅速变化。那些在广泛种类的动物中执行基本任务的蛋白质，如生长激素，也可以执行其它任务。比如，生长激素也调节乳腺中乳汁分泌量。

Wallis比较了九个物种（包括人，小鼠，马和负鼠）中七个激素的构成。通过将化学差异与每个物种在哺乳动物家族进化树上的位置结合起来，他得出了进化模式。

包括生长激素和胰岛素在内的这些激素中的六个，改变的步伐似乎并不均一。所有变化中大约有三分之二的是突然出现的，总共只占了进化时间的15%，发生的速度是缓慢的，恒定的，背景变化率的十倍。

Wallis说：“根深蒂固，影响巨大的传统观点认为蛋白的进化速率是相对稳定的，但是从我们的研究可以看出情况并非如此。”他计划进一步研究激素以外的，估计也有类似进化趋势的其它蛋白质。

德克萨斯A&M大学，从事分子进化研究的Rodney Honeycutt也认为，蛋白质按照恒定速率进化是分子生物学的“部分教条”。

Hoeycutt怀疑这种急速进化是某种例外。但是他承认“我们正在揭开越来越多的例外”。他补充说，完成基因组测序的数目的不断增加将揭示是平稳改变还是突发性改变占主导地位。

剑桥大学从事DNA和蛋白质序列进化分析的Nick Goldman同意上述观点。他说：“我们研究例子越多，我们就会发现越多的自然选择的样例，而不是中立主义的改变。”

是否这些改变是渐进式的还是跳跃式的是进化生物学领域的一个争论焦点。比如，一些古生物学家认为一中动物身体形态上发生的大多数变化是在物种分裂的时候，短期迅速发生的——该理论称为“均衡打断”。（版权所有 转载请注明）

1. 1Wallis, A.B.M. Episodic evolution of protein hormones in mammals. Journal of Molecular Evolution 53, 10 - 18, (2001).

——摘译自7月10日nature scienceupdate（heartlake）