昆明动物研究所在基因进化研究中取得重大进展

中国科学院（昆明动物所）：昆明动物研究所中德马普青年科学家小组组长王文博士及其合作者在猴王基因家族的起源和进化研究中取得重大进展。2004年4月4日最新的《自然·遗传学》(Nature Genetics)杂志在线刊登了这项关于“猴王基因”的研究成果。此研究成果证明了通过基因分裂能产生新的基因。

人们已知各种生物的基因数目差异巨大，近缘物种间基因也有不同，而长期以来人类对自然界如何造基因知之甚少。基因起源和发生的机制成了当今基因组时代生命科学中的一个重大而又悬而未决的问题。在过去的六年当中，王文博士一直在进行新基因起源和进化的研究。他和合作者发展出了一个研究基因起源和进化的重要体系。他们利用这一体系筛选年轻基因用于阐明基因发生的规律。“基因分裂”是基因起源和进化理论的一个重要猜想，但科学家一直没有找到直接的证据。

猴王(monkey-king)基因家族是王文博士及其合作者在果蝇中发现的一个年轻基因家族。它们起源于约一百万年前，该基因家族经过三次重复积累了包括亲本基因在内的4个基因拷贝。其中两份拷贝经过了互补退化最终实现分裂。“猴王基因”的研究结果第一次阐明了基因分裂是如何实现的。此外，新基因的调控序列(如启动子)的起源和发生也是新基因研究中的一个重大问题。此前人们不知道自然界要多长时间，以怎样的方式制造启动子。猴王基因的例子告诉我们启动子可以在很短的时间内产生。

此研究论文一经发表，便引起了中外媒体的高度关注。其中，一份面向科学家的美国杂志《科学家》(The Scientists)，于4月6日进行了详细的报道和评论。他们在以题为“基因不断进化”的报道中约请了两位欧美的科学家进行了评论。除以上提到的科学意义外，他们还特别指出，猴王基因家族的发现为基因重复理论进行了重要补正，此外该研究也让我们看到了一个很少想到的情况，即基因不总是由简单到复杂，也可以由复杂到简单。

这项工作是王文博士与美国芝加哥大学生态与进化学系的龙漫远教授和云南大学生命科学院的俞海菁共同完成的。得到了中国科学院和德国马普协会的中德马普青年科学家小组项目、中国科学院重要创新方向项目和国家自然科学基金委杰出青年基金的支持。

王文博士是昆明动物研究所2002年以中德马普青年科学家的身份吸引回国工作的。他在分子进化和基因起源研究方面取得了一批世界瞩目的成果。他的研究一直紧紧围绕基因的进化和起源这一重大科学问题。为此，他经过三年摸索开创了一整套方法论体系，将基因起源和发生的研究推到了一个前所未有的高度。在他开辟这一途径之前，世界上仅零星知道几个年轻的基因。目前，通过系统搜寻，他们已鉴别到了数十个年轻基因，包括本次发表的猴王基因和世界上发现的第一个年轻的RNA基因——sphinx(司芬克斯)基因。相信他们正在研究的一大批年轻基因会产出更多丰硕的成果，为人类最终揭示基因产生的规律作出贡献。目前他已经分别在Science、Nature Genetics、PNAS、Nature、Nature Review Genetics、Genetics、Mol Bio Evol、《中国科学》、《科学通报》等一系列重要学术杂志上发表了多篇论文。

2004.04.12

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