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细菌入侵基因组,而不仅仅是身体

细菌基因组扎根于果蝇的DNA之中。

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果蝇基因组中的沃尔巴赫氏菌基因图片来源:罗切斯特大学

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我们对遗传密码的探索越深入,就发现越多的惊喜。人类第一个完整的基因组图谱显示,基因数量远低于预期(3万个,而预计为8万到14万个)。随后,科学家们发现所谓的“垃圾DNA”——那些不编码任何蛋白质的遗传物质片段——并非垃圾,而是具有强大的、神秘的调控作用。现在,一项对果蝇的研究揭示了令人震惊的物种入侵证据:一种细菌寄生虫的整个基因组嵌入到不知情的果蝇物种的DNA中,并将像果蝇自身的基因一样,通过果蝇的生殖系统传递给下一代。

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几十年来,在基因组测序过程中发现的许多细菌DNA被认为是由于污染造成的,许多结果因此被抛弃。随着这项研究的报告,由罗切斯特大学和J. Craig Venter Institute (JCVI) 的研究人员证明细菌DNA可以代代相传,之前的项目将需要重新审查。

到目前为止,研究人员并不认为细菌与人类存在如此密切的关系。科学家们已经彻底检查了人类基因组中是否存在细菌基因,但没有发现任何细菌基因。细菌以这种方式将它们的DNA转移给我们仍然是可能的,但要找到证据,研究人员必须对细胞进行逐个搜索,寻找额外的DNA,尤其是在细菌密集的区域,例如胃肠道。JCVI的微生物学家Julie Dunning Hotopp说,鉴于肠道本身就充满了细菌,这样的搜索就像“在成堆的针里找一根针”。

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