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寻找发育基因-发育基因在生物界的普遍性【基因与发育】 动物世界

王朝动物·作者佚名  2011-11-28
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发育基因在生物界的普遍性沃哈德和韦乔斯的工作首次证实,发育所涉及到的基因能被分成若干不同的功能区域。这是一个良好的开端,它激励了其他科学家在其它物种中去寻找相似的发育基因。随之就表明,相似或相同基因也存在于高等生物乃至人类当中,并且证明它们也控制着胚胎发育过程中体节的形成。

然而,果蝇作为一种昆虫有相当特殊的性质,它在许多方面与脊椎动物不同,以致人们有理由提出怀疑,由果蝇中得到的结论能应用于脊椎动物吗?这就是经典方法的局限性,由它所得出的结论往往具有物种的局限性。

所幸的是,DNA重组技术以及基因克隆手段的出现,允许对不同动物中DNA或蛋白质顺序进行比较,由此得到两个重要结果:1)可把基因控制的产物如转录因子、蛋白质激酶、信号分子等与其它动物作比较;2)在许多情况中,果蝇和脊椎动物蛋白质的相似性,不仅仅局限在它们的生化特性上,而且还扩散到发育过程中具有真正的同源功能上。

从中得出的结论是惊人的:身体结构的基本特征,在不同动物中具有很大的保守性。这种保守性表明,存在着一个共同的、基本的身体结构模式,它起源于两侧对称的动物的祖先,可见调节机制有多么古老,它在进化上竟横跨6亿年之久。

不久以后,分子生物学的克隆技术使得在分子层次上对突变基因的功能作出鉴定成为可能。许多基因产物是转录因子,于是就解释了它们如何控制随后的发育事件,这种控制过程与信号散布、接受或解释有关,借此,细胞才能彼此协调。现大约已有150个与发育有关的调节基因得到鉴定。

 
 
 
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