生物为什么总是向着内含子数目增多和片段增长的方向进化

如题所述

没听过这个结论诶~
说一下我自己的观点:
原核和真核也许在一开始就是两个不同的物种,现在的真核细胞应该是由古生菌进化而来,而古生菌也是有内含子的。从另一方面来说,包被原核和真核的膜结构的组成成分也是有很大的区别,真核的膜成分更接近于古生菌。
所以,也许在进化的一开始,就有两种基因的存在形式,一种是无内含子的,一种是有内含子的。无内含子的原核变成了现在的真细菌,而有内含子慢慢进化成了现在的真核生物。
关于片段的增长,真核的DNA片段变化较大,就拿真核来说。细胞内一般都有重组酶或者外界提供重组酶,可以将外源片段的DNA插入到自身的基因组上。比如说线粒体和叶绿体的内共生学说,指出线粒体和叶绿体实际上是共生于真核细胞内的细菌与蓝藻,在漫长的进化过程中,线粒体和叶绿体的多数DNA已转移到了细胞核内;还有转座基因,一类可以将自身复制并且转移到基因组另一位点的DNA片段(人类的已全部失活),这些可能是基因组内大量重复序列的来源;也有说基因组内有大量的冗余片段是病毒感染后所留下的等等。所以,这些应该都是真核基因组与外界遗传物质进行交流后的结果和残留,是千千万万年中,我们的祖先在进化中所经历的痕迹。追问

厉害,你说的都是DNA为什么数目增和增长,但内含子俗称“无效基因”,既然无效那就有进化的必要,你说的提供插入位点我赞同,但我还想问一下,再没插入之前它为什么相比之下更多更长更优,难道是优胜略太,他更适应,那基因的有效性不是减弱了?

追答

内含子不是无效的,内含子可以自我剪接,从而调控mRNA的剪接。某一蛋白家族中,很多内含子在序列上是相当保守的,虽然具体的作用现在还不明确,但应该是由同一祖先基因进化而来,可以作为蛋白分类的依据。
很多时候,某些DNA进入细胞后,与基因组重组,这些DNA就会被保留下来,这些就很难去找它的功能了。比如,噬菌体重组入细菌基因组,细菌成为溶源菌,这些噬菌体的片段在一定条件下就可以代代相传,但是细菌的周期非常短,而且,溶原状态一结束,细菌就会裂解。而真核细胞就不一样了,周期长,多细胞结构,比如说乙肝病毒好了,它重组入患者的基因组,就可以遗传给下一代,说不定很多古老的病毒就这样在人体的合适环境中定居下来。(当然也有学说认为病毒是被细胞甩出去的DNA)
这个也许也和真核基因组比原核基因组要冗余有一定的关系。

追问

见教了,其实我也了解现在内含子功能现在是研究难点之一,从表达上及检测上难以进行实验,研究起来工程也很大,我上面的问题是我老板提的,和原核类比真核类确实遗产因子更多,但,从多样性及各自的扩展强度上,及适应上我们往往把一堆细胞组合体和一个原核细胞相比,如果换一个思想,把整个生物圈的同种微生物和在一起,那它的一切将比含有内含子多的更进化,他可以看成是分散的集合体,也是一种生活方式,你说呢?

追答

恩,选择的生存策略不同而已。真核多细胞在内部形成了一个合适的环境,没有原核那么大的直面环境的压力,所以会保留更多的进化痕迹。

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第1个回答  2012-09-07
呵呵,我就是生物学专业,因为我们是进化,不是退化,生物多样性肯定是不断增多的,你想想,如果内含子和片段不断减少,那我们的基因种类肯定也会减少,由基因表达出来的蛋白质种类也会减少,那么我们的一些功能,还有多样性就会减少,这样不就退化了吗,呵呵,希望采纳~