《科学》：科学家提出酪氨酸丢失新假说

邓文龙

科学家提出酪氨酸丢失新假说


作者：谷迅等 来源：《科学》


发布时间：2011-5-27 16:52:19


科学家提出酪氨酸丢失新假说


来自复旦大学生命科学学院，生物医学研究院，美国爱荷华州大学的研究人员发表了技术评论文章：“Comment on ‘Positive Selection of Tyrosine Loss in Metazoan Evolution’”，就后生动物进化过程中全基因组水平酪氨酸丢失提出了新的假说，这一报道公布在《科学》（Science）杂志上。

文章通讯作者是复旦大学生物医学研究院长江学者谷迅教授，第一作者是复旦大学苏志熙副教授。其中谷迅教授早年毕业于复且大学生物系生物遗传专业，主要研究领域涉及计算生物学、进化基因组学和系统生物学的进化问题，在蛋白质家族功能和表达谱的分化、基因组及蛋白质组的进化和分子进化和分子系统树的构建等诸多领域，取得重要研究成果。曾发表了100余篇学术论文，包括著名学术刊物Nature, Nature Genetics, PNAS等，总引用达2500多次（数据来自千人计划网）。

后生动物（Metazoans）是指除原生动物外，所有其他动物的总称（后生动物亚界），在后生动物中，除中生动物和侧生动物（海绵动物）外才是真后生动物（Eumetazoa），它包括的类群，从腔肠动物（刺胞动物门和栉水母动物门）起直到脊椎动物。虽然后生动物也是多细胞动物，但它不单是一个细胞集团，根据细胞被排列成两胚层或三胚层，而又名胚层动物（德Keimblattie- re）。

2009年加拿大西纳山医院等处的Rune Linding等人发表为“Positive selection of tyrosine loss in metazoan evolution”文章，文章认为在后生动物进化过程中全基因组水平酪氨酸的丢失通常被认为是受到正选择的压力，即通过去除潜在的有害磷酸化位点这一机制来适应酪氨酸激酶信号通路的复杂性进化。

在最新的这篇评论文章中，研究人员对这一观点进行了修正，并提出了新的假说。他们认为后生动物进化过程中基因组组分向高GC含量的偏向性突变是导致酪氨酸丢失的主要原因，而这种非选择性的酪氨酸丢失过程才是促使酪氨酸激酶信号通路以及相应的后生动物机体复杂性进化的原始动力。该假说的提出为生物体遗传网络的进化及生物体表型复杂性进化的研究提供了新的思路。

在2009年，科学家们发现了世界上最早的后生动物：在安曼沉积岩中发现一化石类固醇（24-isopropylcholestanes，为寻常海绵纲的海绵所特有）来自距今约6.35亿年或更早以前的马林诺冰期，这是新元古代末期大冰期中的最后一个。这表明，在寒武纪大爆炸期间两侧对称动物迅速分化之前至少1亿年，一些晚成冰期海盆中的浅水中就含有浓度大到足以支持简单多细胞生物的溶解氧。

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《科学》发表论文摘要（英文）：

http://www.sciencemag.org/content/332/6032/917.1.full