新的研究表明，有机体DNA中突然出现的基因变化可能不是完全随机的。这将推翻进化论的一个关键假设。

研究一种常见的路边杂草拟南芥(thale c芥)的基因突变的科学家发现，这种植物可以屏蔽其DNA中最“重要”的基因，而让其基因组的其他部分产生更多的变化。

“我们发现的非随机突变让我非常惊讶，”该研究的第一作者、加州大学戴维斯分校的植物科学家格雷·门罗告诉Live Science。“从高中生物学开始，我就被告知突变是随机的。”

随机突变是自然选择进化理论的重要组成部分，突变产生的适应性传递给后代，并改变他们的生存机会。科学家们假设这些突变是随机的，听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。，因此，自然选择进化的第一步也是随机的。但这项新研究表明，这可能并不完全正确。

门罗说:“随机突变的概念在生物学中已经存在了一百多年，作为学生，你经常听到这种说法，所以很容易把它视为理所当然。”“即使作为一名实践遗传学家和进化生物学家，我也从未认真质疑过这个想法。”

这项新发现并没有反驳或质疑进化论，研究人员说，随机性在突变中仍然发挥着重要作用。但这项研究确实表明，这些基因改变比科学家之前认为的要复杂得多。

DNA错误

在一个有机体的生命过程中，有很多发生基因突变甚至错误的机会。

“DNA是一种脆弱的分子;一个细胞的DNA平均每天会受损1000万到100万次，”门罗说。“每次细胞分裂时，DNA都必须被复制，这可能会导致复制错误。”

幸运的是，对人类和所有其他生物来说，我们的细胞可以抵消很多这种损害。门罗说:“我们的细胞不断地工作以纠正DNA，并进化出复杂的分子机器，DNA修复蛋白质，以寻找错误并进行修复。”

然而，DNA修复蛋白质并不是万无一失的解决方案，也不能修复所有的错误。门罗说:“如果损伤或复制错误没有得到修复，就会导致DNA序列发生突变。”

突变主要有两种类型:体细胞突变，不能传递给后代;种系突变，后代可以从父母的突变基因中继承DNA错误。生殖系突变通过自然选择促进进化，并根据它们如何影响携带者的生存能力，在种群中变得或多或少普遍。

并不是所有的突变都有可能改变生物体的生存机会。只有当突变发生在基因(编码特定蛋白质的DNA片段)时，才会对生物体造成重大变化。门罗说，大部分人类基因组是由非基因DNA组成的。

的非随机模式

在新的研究中，研究人员决定测试突变的随机性，通过调查突变是否均匀地发生在叶菜基因组中DNA的基因区域和非基因区域。

泰莱菜是研究突变的“伟大的模式生物”，因为它的基因组只有大约1.2亿对碱基对(相比之下，人类基因组有30亿对碱基对)，这使得对植物的DNA进行测序更容易。门罗说，它的寿命也很短，这意味着突变可以在多代人中迅速累积。

在三年多的时间里，研究人员在实验室条件下培育了数百种植物，并进行了多代繁殖。研究人员总共对1700个基因组进行了测序，发现了100多万个突变。但是当他们分析这些突变时，他们发现基因组中包含基因的部分比非基因区域的突变率低得多。

“我们认为其他生物体也可能有非随机的基因突变，”门罗说。“实际上，我们一直在继续我们的研究，在其他物种中调查这个问题，并发现结果表明，非随机突变不是拟南芥所特有的。”

然而，研究人员怀疑不同物种之间的非随机性水平可能是不同的。

保护重要基因

DNA中基因和非基因区域突变的非随机模式表明，存在一种防御机制来防止潜在的灾难性突变。

门罗说:“在编码生存和繁殖所需蛋白质的基因中，突变最有可能产生有害影响，可能导致疾病甚至死亡。”“我们的结果表明，在拟南芥中，基因，特别是重要基因的突变率比非基因区域低。其结果是，后代遗传有害突变的几率更低。”

研究人员发现，为了保护自己，必要基因会向DNA修复蛋白发出特殊信号。这种信号传导不是由DNA本身完成的，而是由组蛋白(DNA包裹的特殊蛋白质组成染色体)完成的。

门罗说:“根据我们的研究结果，我们发现基因区域，尤其是最重要的生物基因，被特殊的化学标记包裹在组蛋白周围。”“我们认为，这些化学标记作为分子信号，促进这些区域的DNA修复。”

门罗说，认为组蛋白具有独特的化学标记物的想法并不新鲜。他补充说，之前对癌症患者突变的研究也发现，这些化学标记物可以影响DNA修复蛋白是否正确地修复突变。

然而，这是第一次发现这些化学标记可以影响全基因组的突变模式，从而影响自然选择的进化。

潜在影响

研究人员希望他们的发现最终能用于改善人类医学。

“突变在很多方面影响人类健康，是癌症、基因疾病和衰老的原因，”门罗说。他补充说，能够保护基因组的某些区域不受突变的影响，可能有助于预防或治疗这些问题。

然而，在研究人员能够确定同样的非随机突变是否发生在人类身上之前，198彩票总代理团队是1号代玩团队，教推广包建站时时彩技巧大全，高返点，业内良心平台。，还需要对动物基因组进行更多的研究。“我们的发现是在植物中进行的，并没有带来新的治疗方法，”门罗说，“但它们改变了我们对突变的基本理解，并启发了许多新的研究方向。”

门罗说，研究人员还认为，198彩票带玩团队是哪个，去198彩娱乐官网一198彩票注册查就知道了。，基本基因释放的化学信号可以用来增强基因编辑技术，从而帮助我们培育出更有营养、更能适应气候变化的作物。

这项研究于1月12日在线发表在《自然》杂志上。