- “現(xiàn)在我們已經(jīng)找到了有力證據(jù)，顯示這種基因可能在人類大腦進化的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。但是我們必須再加以證明?！?
一個由美國、比利時和法國科學(xué)家組成的研究小組認為，他們找到了人類與黑猩猩的祖先“分家”以來變化最快的一個基因，可能在幫助人類大腦發(fā)育從而促進人類進化的過程中扮演了關(guān)鍵角色。這種基因曾數(shù)千年未變過，可是在從類人猿進化到現(xiàn)代人的過程中卻發(fā)生了引人注目的變化。
發(fā)現(xiàn)
進化速度比其他基因快
研究小組17日在《自然》雜志發(fā)表論文稱，在人類幾百萬年的進化歷史上，人類祖先基因組中一個基因的進化速度比基因組其他部分快約70倍。這部分基因可能在人類大腦皮層比原來增長3倍的過程中起到了至關(guān)重要的作用。
文章作者之一、加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校生物分子工程和科學(xué)研究中心負責(zé)人戴維·豪斯勒說，他的研究團隊已經(jīng)找到有力證據(jù)，證明一種被稱為“HAR1”的基因能夠解答“什么導(dǎo)致人類大腦比其他靈長類動物發(fā)達？”這個問題。人類大腦體積約為黑猩猩大腦體積的3倍。
研究小組應(yīng)用計算機對人類、黑猩猩以及其他脊椎動物進行廣泛的全基因組比較之后發(fā)現(xiàn)了這個基因。通過觀察人類和黑猩猩基因組差異最大的49處，豪斯勒特別注意到了“HAR1”“在一段相對短暫的時間內(nèi)，發(fā)生了非常戲劇性的變化”。
據(jù)介紹，這個基因在3億年前才出現(xiàn)在哺乳動物和鳥類的祖先身上，魚類和無脊椎動物都沒有。但是從出現(xiàn)到現(xiàn)在，這種基因并沒有太大的變化。
豪斯勒表示，過去3.1億年間，黑猩猩和雞的基因組在最活躍的“HAR1”區(qū)域中只有2個核苷有差異；可是六百萬年來，黑猩猩和人在這一區(qū)域的118個核苷中發(fā)生變化的卻多達18個，因此研究人員認為，這些差異都是在人類最近幾百萬年的進化史中產(chǎn)生的。
疑問
基因突變還是正常進化？
研究小組成員、美國康奈爾大學(xué)分子生物學(xué)教授安德魯·克拉克說，如果推斷成立，那么“HAR1”的進化就是人類基因進化中最迅速、最具戲劇性的章節(jié)，這“極其令人興奮”。
不過，克拉克也表示，這種基因的進化太快了，他認為這更有可能是基因突變造成的，并非正常進化的一部分。
豪斯勒則認為，這種速度驚人的基因進化應(yīng)當是人類祖先離開樹林生活和開始直立行走時所面對的壓力造成的。
“這更像是由一系列的、很多的小變化造成的，每一次變化都很重要，但是沒有一個能單獨完成整個進化工作?！焙浪估照f。
此外，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)不僅僅是“HAR1”基因發(fā)生了迅速改變，而且這種基因的改變和大腦皮層的發(fā)育存在聯(lián)系。大腦皮層負責(zé)一些復(fù)雜的大腦功能，比如語言和信息處理。
豪斯勒告訴記者說：“現(xiàn)在我們已經(jīng)找到了有力證據(jù)，顯示這種基因可能在人類大腦進化的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。但是我們必須再加以證明?！?/P>
文章的另一名作者、圣克魯斯分校的索菲·撒拉馬教授負責(zé)確認這種基因在人體中的活躍區(qū)域。
她說：“似乎這種基因改變對大腦的發(fā)育發(fā)揮了重要的作用?！?/P>
研究小組其他成員來自比利時的布魯塞爾大學(xué)和法國的克洛德·貝納爾大學(xué)。
設(shè)想
改變研究方向
目前，科學(xué)家們?nèi)匀徊磺宄癏AR1F”的具體“工作”是什么，但是他們已經(jīng)通過研究得知，“HAR1”是核糖核酸（RNA）“HAR1F”的一部分，“HAR1F”在妊娠后約7星期至19星期形成，7周時在胎兒體內(nèi)“開啟”，19周時“關(guān)閉”，而這一時期正是人類胚胎大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期。
英國牛津大學(xué)的科學(xué)家克里斯·龐汀在同期的《自然》雜志上撰文稱贊此次發(fā)現(xiàn)，表示這可能會導(dǎo)致人類在這方面的研究邁進一大步?！耙郧?，人們研究那些與人類特有生物特征相關(guān)的DNA基因變化時，多是專注于那些可能改變編碼蛋白質(zhì)氨基酸組成的差異之處，現(xiàn)在，功能性非編碼蛋白質(zhì)的‘暗物質(zhì)’在研究中可能更具啟發(fā)性。”
鏈接
人類對遺傳基因的研究已經(jīng)進行了上百年，一直以來，科學(xué)家們的目光無不專注于脫氧核糖核酸（DNA）的研究領(lǐng)域。而核糖核酸（RNA）好像“灰姑娘”一樣一直遭受冷落，被認為是“信使”和蛋白質(zhì)合成的“模板”，不斷忙碌著，按照DNA的命令，把氨基酸合成蛋白質(zhì)，構(gòu)造生命的基礎(chǔ)。
上世紀90年代以來，核糖核酸（RNA）開始展現(xiàn)自身的價值。在生命科學(xué)的舞臺中，RNA已經(jīng)逐步擺脫了DNA光芒的掩蓋，從“配角”變成“主角”，并且對DNA的中心地位提出了新的挑戰(zhàn)。越來越多的研究成果顯示，RNA的作用被人們小看了，它不光是遺傳的“信使”，在某種程度上也扮演“糾錯者”和“控制者”的角色，DNA攜帶的遺傳信息經(jīng)由RNA才得以表達。（本報綜合報道）
