科學家提出酪氨酸丟失新假說

日期：2011-05-30 08:09:49

來自復旦大學生命科學學院，生物醫(yī)學研究院，美國愛荷華州大學的研究人員發(fā)表了技術(shù)評論文章：“Comment on ‘Positive Selection of Tyrosine Loss in Metazoan Evolution’”，就后生動物進化過程中全基因組水平酪氨酸丟失提出了新的假說，這一報道公布在《科學》（Science）雜志上。

文章通訊作者是復旦大學生物醫(yī)學研究院長江學者谷迅教授，第一作者是復旦大學蘇志熙副教授。其中谷迅教授早年畢業(yè)于復且大學生物系生物遺傳專業(yè)，主要研究領域涉及計算生物學、進化基因組學和系統(tǒng)生物學的進化問題，在蛋白質(zhì)家族功能和表達譜的分化、基因組及蛋白質(zhì)組的進化和分子進化和分子系統(tǒng)樹的構(gòu)建等諸多領域，取得重要研究成果。曾發(fā)表了100余篇學術(shù)論文，包括著名學術(shù)刊物Nature, Nature Genetics, PNAS等，總引用達2500多次（數(shù)據(jù)來自千人計劃網(wǎng)）。

后生動物（Metazoans）是指除原生動物外，所有其他動物的總稱（后生動物亞界），在后生動物中，除中生動物和側(cè)生動物（海綿動物）外才是真后生動物（Eumetazoa），它包括的類群，從腔腸動物（刺胞動物門和櫛水母動物門）起直到脊椎動物。雖然后生動物也是多細胞動物，但它不單是一個細胞集團，根據(jù)細胞被排列成兩胚層或三胚層，而又名胚層動物（德Keimblattie- re）。

2009年加拿大西納山醫(yī)院等處的Rune Linding等人發(fā)表為“Positive selection of tyrosine loss in metazoan evolution”文章，文章認為在后生動物進化過程中全基因組水平酪氨酸的丟失通常被認為是受到正選擇的壓力，即通過去除潛在的有害磷酸化位點這一機制來適應酪氨酸激酶信號通路的復雜性進化。

在最新的這篇評論文章中，研究人員對這一觀點進行了修正，并提出了新的假說。他們認為后生動物進化過程中基因組組分向高GC含量的偏向性突變是導致酪氨酸丟失的主要原因，而這種非選擇性的酪氨酸丟失過程才是促使酪氨酸激酶信號通路以及相應的后生動物機體復雜性進化的原始動力。該假說的提出為生物體遺傳網(wǎng)絡的進化及生物體表型復雜性進化的研究提供了新的思路。

在2009年，科學家們發(fā)現(xiàn)了世界上最早的后生動物：在安曼沉積巖中發(fā)現(xiàn)一化石類固醇（24-isopropylcholestanes，為尋常海綿綱的海綿所特有）來自距今約6.35億年或更早以前的馬林諾冰期，這是新元古代末期大冰期中的最后一個。這表明，在寒武紀大爆炸期間兩側(cè)對稱動物迅速分化之前至少1億年，一些晚成冰期海盆中的淺水中就含有濃度大到足以支持簡單多細胞生物的溶解氧。