新检测方法揭基因“老底儿”

《新检测方法揭基因“老底儿”》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、新检测方法揭基因“老底儿”【字体：大中小】　　www.ebiotrade.com　　时间：2010年9月16日　　　　来源：科技日报------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要：最近，刚出国一年的小王打电话回家，兴奋地告诉父母说终于找到自己每天中午拉肚子的“元凶”了，原来是每天早上那杯鲜

2、牛奶惹的祸。　最近，刚出国一年的小王打电话回家，兴奋地告诉父母说终于找到自己每天中午拉肚子的“元凶”了，原来是每天早上那杯鲜牛奶惹的祸。 　　小王介绍说，自己到国外后每天都拉肚子，一开始怀疑是水土不服，但是随着时间的推移，仍然出现这种情况，去医院检查后才知道，这是由于自己缺乏消化鲜牛奶中乳糖的乳糖酶引起的。 　　据了解，所有的婴儿都分泌乳糖酶，以消化母乳中的乳糖。但是成年之后，许多人就不再分泌乳糖酶了，因此出现早上喝鲜奶，中午拉肚子的情况。然而，在许多游牧民族中牛奶、羊奶是他们重要的营养来源。如果游牧民族的

3、一位成年人缺乏乳糖酶，那岂不是对他的生存不利？其实，大约在1万前的人群中出现了一个基因突变，凡是带有这个突变的成年人将继续分泌乳糖酶，可以继续喝鲜奶。这样，在游牧民族的后代中，由于自然选择的影响，这个突变的频率到现代也大大地增加了。那么如何能准确“可靠”的检测到基因被自然选择了呢？ 　　———— 难题障碍 ———— 　　“可靠”检测：极具挑战性的任务 　　20年前，如果科学家想知道某物种在最近的10万年内是否经历过自然选择，只有两种方案：科幻片的导演会安排一部时光穿梭机，把科研工作者送到过去，调集上千甚至上

4、万人，对这些物种的“祖先们”做一次实地跟踪调研；纪实片的导演则会“务实”，用尽各种遗传学算法，试图估算出10万年来该物种的群体数量变化，以提高各种自然选择检验方法的可信度。 　　但是，时光穿梭机只是存在于在电影中，而群体遗传学估算出的群体历史数量变化又会面临很多的不确定性，如经历过地震、海啸等重大自然灾害后，尤其是剧烈的气候和环境的变化之后，有的物种数量会下降，有的数会扩张，而有的则会不停地反复波动。无论是穿越时空回去统计，还是花费大量的人力物力去跟踪收集数据，如果要保证能够确切估计出每一年或者每一个世代中

5、的物种的群体数量，似乎是一件不可能的事。 　　在检测新近发生的自然选择的研究中，由于无法完全排除种群数量变化的影响，这些“噪音”随时都有可能使研究人员错误的断定有自然选择事件发生，造成极高的假阳性(即没有自然选择却错误断定有自然选择的可能性)。也就是说，“可靠”地检测新近发生的自然选择是相当困难的。最近国际上一个有名的研究组比较了不同方法检测到的自然选择，结果表明，即使研究者获得了基因组水平的海量遗传学数据也不能完全保证拿到完全准确的结果。 　　———— 最新突破 ———— 　　基因“寻踪”：只需一个DNA

6、片段的数据 　　8月31日，中国科学院上海生命科学研究院计算生物学研究所的李海鹏研究员的最新研究成果，将这个不可能完成的任务变为了可能，实现了理论群体遗传学和进化生物学界20年来的梦想。 　　据了解，在群体水平上之所以能够检测到新近发生的自然选择，是因为这些选择会在基因组中或多或少地留下一些“痕迹”，通过正确检测这些“痕迹”，就可以检测到发生在该物种身上的自然选择事件。也就是说，如果研究人员对“痕迹”进行检测，就可以了解控制相应性状的基因是否经历了自然选择，可以推测该物种所处环境发生过什么变化。我们所熟知的

7、盲鱼、无眼鱼，它们一开始并不是没有视力，只是因为进入黑暗的水下洞穴之后，眼睛不再起任何作用，在自然选择的过程中视力开始变得“懒惰”、可有可无，但是眼睛作为一个不起作用的痕迹器官还会继续存在。通过研究这些基因突变的功能，来了解适应性进化的分子生物学机制，并将对人类有利的突变运用到生产实践中来。 　　“因为我们无法回到过去，所以只能在给定条件下，使用一些进化模型，通过计算机模拟或者数学分析，在统计学意义上检验各种可能的进化假设。如果一种进化方式出现的概率足够小，而另外一种进化方式出现的概率足够高，那么就说明第二

8、种进化方式可能更符合历史。”李海鹏的研究团队通过检验树的拓扑结构策略和相应的统计学方法，做到了研究结果不受群体历史数量变动的影响，也无需基因组水平的遗传多态数据，仅仅需要来自于一个DNA片段的遗传多态数据。 　　精确可靠：误差不到5% 　　过去，许多检测新近发生的自然选择的方法都有一个通病，即需要事先假设群体数量在历史上是恒定不变的。据介绍，在同一物种中，个体与个体之间的DNA序列是有细微差别的，这种差别包含了重