人类与黑猩猩在基因调控方面的差异比想象中的更加复杂

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人类与黑猩猩在基因调控方面的差异比想象中的更加复杂
发布时间: 2013-11-08 来源: http://www.medicalnewstoday.com

基因调控的变化已经被用于人类与黑猩猩间存在进化的显著差距的研究中，尽管他们的DNA基本上是相同的。然而，芝加哥大学的科学家们已经发现，长期被作为基因调控差异晴雨表的mRNA表达水平往往不反映人类与黑猩猩之间在蛋白表达中的差异——以及生物功能。该研究结果发表于《科学》杂志。

“我们认为，我们了解如何识别mRNA表达水平差异在人类与黑猩猩之间的模式，mRNA将成为研究功能重要性很好的候选对象，”芝加哥大学人类遗传学的教授阿夫·吉拉德博士称。“目前我们发现，即使是这样的mRNA模式也无法转译成蛋白质水平。这意味着，它们不可能会影响功能的表型差异。”

对于待表达的基因，DNA必须被转录为信使核糖核酸（mRNA），然后为蛋白质进行编码，从而成为促进细胞功能的生物组成材料和工具。尽管人类和黑猩猩拥有高度相似的基因组，但之前的研究已经表明，物种在mRNA表达水平方面产生了主要的差异。许多这些差异被认为会指示出进化分歧的区域，从而指出对人类特有性状非常重要的基因。

为了测试这一点，吉拉德以及目前在斯坦福大学工作的乔纳森·普里查德博士，以及他们由博士后研究员亚·汗博士领导的团队利用高分辨率的质谱仪将上千种蛋白质的表达水平与人类和黑猩猩细胞株内相应的mRNA表达数据进行比较。

该研究小组发现，815个基因具有不同的mRNA表达水平，但仅有571个基因在蛋白表达方面表现出不同。总体而言，他们确定，预计有266个具有mRNA差异的基因并未导致蛋白质水平的变化。当他们将研究猕猴细胞株的结果与人类和黑猩猩的结果进行比较时发现了类似的结果，从而证实了这一倾向。

“在mRNA表达调控的这些模式中，有一些在之前就被认为是自然为人类选择重要基因的证据，但已经无法再进行这样的假设了，”吉拉德说。

该研究提出了新的问题，如果mRNA表达水平不一定会引起蛋白质的差异，那么为什么它们在不同的物种之间会存在着差异。尽管还需要进一步地研究，但吉拉德认为，相对于mRNA水平，蛋白质表达水平通过一个仍然未知的补偿或缓冲机制在更多的进化限制下进行发展。

现在，将mRNA表达水平作为一个基因功能重要性的测度的研究需要进行重新评估，并且不仅仅是那些钻研进化的研究。

“我们已经通过研究mRNA转录获得了洞察复杂疾病的能力，但是在我们的知识中仍然存在着许多漏洞。也许一些漏洞是由于这种差异造成的，”吉拉德说。

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