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知識通訊評論第89期
: |8 u3 f4 A# |# Z! C8 o JTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。 Y染色體充滿驚奇
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: G& n/ f# u: m/ r/ O" y9 ? n人類和其近親黑猩猩基因的相似性,周知已久。最近科學家將兩者的雄性染色體定序,卻發現其差異甚大,也開始重新界定雄性染色體的功能。公仔箱論壇# z; L4 E, N0 o. p
科學家已完成了一隻普通黑猩猩的雄性染色體基因定序。長久以來,基因組中短而小的雄性染色體,一直被認定是一個功能不彰的染色體,其實不然。另一個同樣已完整定序的性染色體是人類的Y染色體,科學家將兩者作一比較,發現它們的差異,賽過基因組的任何其他成員,證明雄性染色體功能顯著。
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主導這項研究,麻州劍橋「懷海德生物醫學研究所」的裴奇(David Page),以「截然不同」來形容普通黑猩猩和人類後裔Y染色體之間的差異,情況類似「大幅創新」或是「再發明」。/ n. W/ X% a) i& i
性染色體約在兩億或三億年前進化而成,至於黑猩猩與人類後裔的性染色體約在六、七百萬年前分道揚鑣。將黑猩猩與人類的基因組相互比較發現,從那時起,兩個物種的整個基因組改變其實十分有限。公仔箱論壇' C7 q/ `7 z9 c% @# C9 O0 o
不過,那些分析均未將Y染色體的研究涵蓋在內。由於Y染色體的基因序列多為「迴文」與複雜的鹼基,科學家過去並無法以標準的完整基因組的定序技術,成功組出它的基因圖譜。數年前,科學家將黑猩猩的Y染色體部分完成定序,但至今才完成全貌。裴奇和他的團隊先將Y染色體分成數個大段落準確定序,再將它們合而為一。這分報告已發表於一月十三日的《自然》雜誌。
% \7 y9 [ B% N: ?& R2 [# C4 Z( p 黑猩猩Y染色體並未和人類一樣呈現排列對等結構
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( q6 V* p" N) ]2 M一如早期的研究結果,普通黑猩猩與人類Y染色體的諸多重大改變,主要是黑猩猩遺失基因,而人類獲得基因造成。裴奇的團隊發現,黑猩猩Y染色體中的明顯基因或是基因家族,僅是人類的三分之二,而黑猩猩Y染色體中的蛋白質編碼元素,也僅是人類的百分之四十七。黑猩猩與人類基因組的其他部分,基因數的差異甚至不到百分之一。
' X3 C- [. h0 r y C除了基因遺失,更令人訝異的,是Y染色體元素有一大部分已重新排列組合。黑猩猩Y染色體中百分之三十以上的元素,並未和人類Y染色體一樣,呈現排列對等結構,而在整個基因組的其他部分中不到百分之二,也是如此。5.39.217.76$ a9 W- D6 j( W, O
黑猩猩的Y染色體即使成排,位置也出現不規則的變換。染色體二十一是黑猩猩和人類同樣都已完整定序的另一個染色體。裴奇等人發現,這個染色體的位置變換較少。- Z- n8 i% D& }4 R# `; X* |. Q, o
裴奇形容,觀察黑猩猩的染色體二十一與觀察人類的染色體二十一,兩者並無太大不同,它們宛如完整的一片玻璃,但是黑猩猩與人類Y染色體之間的關係,卻有如破碎的玻璃。
. y" G/ t; G3 J3 n5 J" V; B, i公仔箱論壇對Y染色體的快速進化,科學家並不全然感到意外,這是因為Y染色體在細胞分裂時並無夥伴,大大地避免DNA交換,變異較少。西雅圖華盛頓大學遺傳學家狄提契斯(Christine Distiches)說,科學家早已料到較諸其他的基因組,兩者的變異會很大,但相差如此懸殊,令人驚訝。
7 o1 P/ Y# N. y6 o. A5.39.217.76Y染色體易於改變,與它的多數特徵基因與精子的製造脫不了干係,亦即與生殖適度有關。接受的雌性,通常會在一段時間內與多個雄性交配,擁有最具活力精子的雄性,成功機率最高。公仔箱論壇. p5 E0 ~: f8 v: Q8 \2 T
裴奇
8 j6 w% V& ^' Y& v( v公仔箱論壇
1 j7 l9 Z! T3 F, U$ F* ?; o6 qtvb now,tvbnow,bttvb裴奇說,Y染色體充滿驚奇。替黑猩猩基因定序之初,原以為會揭開的奧秘將與人類精通語言、有能力寫詩作畫有關,不料最大的差異之一竟是精子製造。 |