原生动物揭示内含子进化早于真核生物

　　

    [生物通讯]进化生物学家近日揭开了一种普通肠道寄生虫基因组令人惊奇的秘密。根据这项新研究，一种名为伦伯尔氏贾弟虫（Giardia lamblia）的古老的原生动物至少有一个内含子。内含子是存在于基因的中间序列但却不编码蛋白的一段“无用DNA”。这项发现提示，被认为是遗传复杂性标志的内含子的进化比研究人员想象的要早10亿年。

    多年来，进化生物学家一直就内含子何时进化这一问题争论不休。虽然对于这个片段存在的用途知之甚少，但研究人员认为内含子使细胞维持生命更加困难，因为基因在翻译成蛋白质之前，必需剪接为RNA拷贝。那些没有细胞核的原核生物没有内含子。而相反，几乎所有的真核生物都有内含子。但直到现在，遗传学家们还认为最原始的真核生物是一个例外。这些例外的原始真核生物其中就包括贾弟虫，贾弟虫因引起不慎引用了污染水的旅行者发生腹泻而闻名。

    来自麻萨诸塞州海洋生物学实验室的Mitchell Sogin和他的同事完成对贾弟虫基因组的测序工作后，发现贾弟虫也存在一个内含子，这段序列具有其它生物体内含子的特征。研究小组成员－－来自哈佛大学的Julie Nixon和John Samuelson发现这个35碱基长的内含子存在于一个编码铁氧化还原蛋白的基因序列中间。研究小组还发现了组成该基因翻译成蛋白过程中除去内含子的“分子剪刀”－－即剪接体（spliceosome）的几个蛋白的编码基因。Sogin认为，这些基因的存在支持了贾弟虫的内含子与其它真核生物中的内含子工作过程一样的观点。

    这项新发现发表在美国《国家科学院学报》（PNAS)2月19日的网络版上。文章表明，内含子进化大约发生在20亿年前－－早于真核生物分化为不同分支的时间。最近几年，越来越多的研究人员支持内含子的进化相对于真核生物的进化较晚的观点，加拿大新斯科舍省Dalhousie大学的进化生物学家W. Ford Doolittle说道。然而这项发现使得研究人员不得不重新审视这个问题。

生物通摘译自SCIENCE NOW