[动物趣闻] 昆虫体内细菌可纠正基因缺陷

来源:科技日报

本报伦敦10月7日电(记者何屹)瑞典乌普萨拉的研究人员发现,蚜虫及蚂蚁体内的细菌在将DNA翻译成蛋白的过程中,可以纠正基因的重复性缺陷,进而使蛋白发挥正常功能,该结果发表在近期《美国国家科学院学报》上。

包括蚜虫、蚂蚁及舌蝇等多种昆虫,均需依靠体内特定的细菌才能生存,这些细菌可为昆虫提供生存所必需的氨基酸和维生素。这些生活在昆虫体内特定器官中的细菌所携带的遗传物质非常有限,并且还有很多断裂基因。有时它们还会藏身于昆虫卵中,进而转移给昆虫的后代。不过,昆虫卵这种封闭的环境,可导致细菌的基因受损,进而使其功能不断退化。

基因由A、C、G、T四种碱基组成。在将母细胞DNA链复制到子细胞的过程中,尤其是在复制相同的碱基序列时,非常容易出错。比如会将10A复制成为9A、11A或12A。

  正常情况下,受损的DNA将不能发挥正常的功能。但科学家的研究表明,尽管昆虫体内的细菌DNA受损,它们依然能够形成正常的蛋白。其奥秘在于,当细菌将DNA复制到RNA模板时,再次发生错误,产生9A、10A、11A及12A的RNA序列,结果使得错误的基因序列得到纠正,进而生产出正常的蛋白质分子。

  该项目的研究人员安德森认为,昆虫体内细菌的这种遗传方式虽然效率不高,而且产生了大量无用的遗传物质,并使其功能发生退化,但其作用却非常重要。细菌重复性缺陷得到纠正的比例虽然很小,但却可以让细菌生存,并进而保障了蚜虫及蚂蚁的生存。而这一发现对人类的基因工程研究将具有更为重要的意义。

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