生活如何产生新的形式

当生物体在进化过程中发生变化时，通常驱动新形式的不是基因本身，而是基因调控 - 它可以打开和关闭基因。一项新研究确定了最有可能产生进化变化的基因调控类型。大多数现代生物将遗传信息存储在DNA中，并将DNA中的信息转录成RNA。据说抑制或增强DNA中基因转录的蛋白质“转录因子”调节基因表达。

在PNAS三月纸，一支球队在ETH和苏黎世大学证明，基因调控的蛋白质转录因子更容易被权力进化改变不是基因的另一种形式的监管，在RNA水平的作品。

“这真让我们感到惊讶，”资深作者，苏黎世大学进化生物学与环境研究所SFI外部教授兼主席Andreas Wagner说。“这不是不证自明的。这是你看之前不知道的事情之一。”

“新形式的监管对于许多新的生活特征至关重要，”瓦格纳说。“人类的身体计划与海胆或果蝇的区别在于新的调节 - 在正确的时间打开和关闭正确的基因。”

同一团队以前的工作表明，转录因子显示出两个关键进化特征的高水平 - 稳健性和可进化性。即使发生突变，强大的系统也能正常运行。相反，可进化的系统能够响应新的突变产生新的形式或特征。

补充主要作者Joshua Payne(苏黎世联邦理工学院瑞士生物信息学研究所)“我们发现转录因子结合位点是高度可进化的，因为突变通常会产生其他转录因子的结合位点。这样，转录因子结合位点的突变很容易产生表型变异。“

Wagner说，转录调控的可演化性可能有助于解释为什么生物体会在大约40亿年前从使用RNA转移到存储信息，使用DNA和蛋白质。

“RNA介导的基因调控比转录调控更不易进化”，发表于PNAS(2018年3月26日)。

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