千万年前，当一只蜱虫吸食了蛇之后，又吸食了一头牛，这样的偶尔事情对进化史发生了怎样的影响？日前，新一期的《基因组生物学》杂志刊登了澳大利亚阿德莱德大学遗传与进化系教授大卫·阿德尔森团队的研讨成果，证明在真核生物中两者常见的反转录转座子（跳动基因中的一种）可以在物种间水平搬运。也就是说，蜱虫的这两口使得蛇体内的某个基因，就这样被“水平搬运”到了牛的基因组中固定下来，并撒播至今。
也就是说，由于跳动基因的存在，一个物种的基因在适当长的进化史中是遭到其他物种影响的，而蚊虫、蝙蝠等很可能在其间起到前言传达的效果。
跳动基因，这一基因宗族中的不安分者是怎样被发现和研讨的呢？它的功用在学界至今没有结论，科学家们又有哪些有利的探究？
几粒斑驳“闪耀”的玉米粒 出现“时来时走”的基因片段
1926年树立的摩尔根基因学说以为，基因是安稳的，骤变是随机的。这与“安稳遗传”的体现适当一起。所以，当1951年美国冷泉港实验室的女科学家麦克林托克在一次学术会议上揭露提出有的基因可以经过“跳进”“跳出”影响功用基因的表达时，其时的学界是闭耳不闻的。
材料显现，麦克林托克开端在印度五颜六色玉米中调查到了籽粒和叶片色斑的不安稳遗传现象。为了清晰这些色彩“闪耀”的改变是否与基因有关，她年复一年地在田间调查和记载玉米籽粒和叶片色彩发作的改变，并调查这些改变籽粒和叶片的染色体改变。很多表型与遗传物质的规则的概括总结，让麦克林托克发现了“时来时走”的基因片段。它被形象地称为“跳动基因”。
“跳动基因依照其‘跳动’机制可以大体分为2类：一种是经过‘仿制张贴’刺进另一个方位；一种是经过‘剪切张贴’进行跳动。”南昌大学生命科学学院研讨员王东解说说，前者经过逆转录的办法仿制自己，与逆转录病毒十分类似，其最大特点是编码的多肽有逆转录酶的活性。
研讨发现，哺乳动物体内一般含有几十万量级的跳动基因。跳动基因中的一种，存在于哺乳动物基因组中的L1基因，被以为构成了人类17%的基因组，数量大约有50万个。可是数量的巨大并没有让它们更早地被人们了解，例如简直存在于一切哺乳动物中的L1基因一直以来被以为是“废物基因”，由于在正常情况下它是高度甲基化的，甲基化可有用按捺L1的转录，约束其转座活性。乃至它还被以为是有害基因，由于1988年,人们第一次认识到在血友病A的凝血因子Ⅷ基因中发现了两个截短的L1，后来在凝血因子Ⅷ的基因中又发现了一个反转座的L1刺进片段。
上个月《细胞》杂志宣布的一篇论文或许让人们开端更好地了解它，相关研讨人员发现L1在调控前期胚胎发育中的重要效果——能推进胚胎进入下一个发育阶段。
几条怪异孤单的红线 提醒基因在物种间水平搬运
假如说种内跳动的关键问题被会集在“跳动的效果”上，那么种间的“水平搬运”则将重视焦点放在再现历史事情上。
就像好的侦察可以让尸身和细节说话，阿德尔森团队让759种真核生物的基因组凑在一起“讲故事”，其间便有文章最初说到的情形。“但并不是一切的吸食都会构成基因的侵入和沉积。”王东着重，外来基因只要机缘巧合地刺进到性细胞的基因组上才有可能被遗传下来。
在研讨过程中，团队经过生物信息剖析的办法，以不同物种中L1基因序列为规范进行基因亲缘联系的比对，并制作进化树。王东介绍：“假如爬虫类（例如蛇）和哺乳动物（例如牛）有相同跳动基因序列，可是这些序列在其他哺乳动物（例如小鼠和人类）中却没有，那么该序列很可能不是来自一起先人。”
阿德尔森标明，团队从RepBase（真核生物的重复序列数据库）中取得原始序列，经过在每个刺进的结尾寻觅仿制的位点（TSD）来辨认最近的跳动事情。论文中的示意图用红线和黄线向读者标明，本不应有高度同源性的来自不同物种的跳动基因中，有一些个例体现出了高度的同源性。正是这些跨过物种的同源性相关提醒了跳动基因的种间水平搬运。
阿德尔森团队的研讨标明，跳动基因的种间水平搬运是无处不在的和广泛的。L1虽然在大多数哺乳动物中存在，但在鸭嘴兽中不存在，这标明L1是在鸭嘴兽的一支分出之后才进入哺乳动物体内，也就弄清了L1进入哺乳动物基因组的时间表，便是在1.6亿—1.91亿年前。他们还发现起源于蛇的BovB占牛和羊基因组的份额至少达到了25%，BovB也存在于臭虫和水蛭等害虫中，因而他们判别吸血生物或许寄生生物是跳动基因凭借的传达载体。
看似无相关的两段基因 “千里”之外也能彼此调控
一些生物现在的状况很可能是你我进化到某个阶段的“镜子”。“例如有些海藻具有两个细胞核，而在真核生物中除了细胞核中的染色体具有遗传物质（DNA）外，线粒体和叶绿体中也存在DNA。”王东说，这些细胞器在进化之前很可能是另一个侵略或许“土著”的“细胞核”。
研讨显现，细胞器和细胞核之间的基因也会发作跳动，跳动可能是它们在进化中彼此“降服”的一种办法。王东说，相隔悠远无相关的基因可以进行调控，一段基因从A基因组跳动到B基因组，可能会使得B基因组的某个基因缄默沉静，也很可能是跳动曩昔的这段基因被缄默沉静了。这本质上是物种之间的“降服战”。
美国密歇根大学的一项研讨佐证了这一点。该研讨发现一种酶可以引起L1跳动到新位点后的骤变，对跳动基因发生按捺，然后阻挠L1随后侵入其他DNA区域。以跳动基因开战的进化形式，还有待进一步证明。
与此一起，对跳动基因的按捺在特定物种中现已体现出来。“水平搬运”的研讨一起发现，在许多果蝠物种中跳动基因并不活泼，但其实它们的日子习性使它们更简单遭到水平基因搬运的影响。因而，科学家估测，蝙蝠好像在体内开展出了按捺自己体内跳动基因活性的才能，也因而具有了可以扮演着宿主人物的才能，将转座子搬运到其他物种中。
虽然受基因跳动的随机性和概率性影响，跳动基因关于如今地球上的物种构成发生了多大的影响还不得而知，但可以必定的是，它与物种进化密切相关。
