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神奇!自远古祖先遗传的“垃圾”DNA或重塑大脑,改变我们的行为

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 Emma Chou • 2020-10-17 14:42:22 来源:前瞻网 E3763G0

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一项新研究得出结论,我们的部分大脑活动可能受到从远古祖先那里遗传来的所谓“垃圾DNA”的引导。

人类基因组包含了构建和维持我们身体所需的所有指令,但其中一半似乎是“垃圾”,不编码任何蛋白质。

这些神秘的额外DNA大多以转座子的形式出现——或者叫“跳跃基因”——它们可以到处移动,出现在不同的地方。据认为,转座子起源于古代病毒,如果它们“跳进”某个基因中,比如破坏细胞过程,那么今天它们就可能是有害的。

然而,最近有专家提出,这些“垃圾”信息实际上可能对我们的身体起到积极有益的作用。牛津大学的专家通过对果蝇的研究发现,转座子似乎与控制我们行为和情绪的特定基因有关。

在牛津大学神经回路和行为中心,研究人员通过所谓的单细胞测序,对果蝇大脑中的转座子活动进行了前所未有的详细研究。果蝇被用作生物模型。

他们的发现表明,转座子在整个果蝇的大脑中并不活跃,而是只在某些区域活动,形成独特的表达模式。

此外,这些模式似乎与位于转座子附近的基因有关,这表明这些“垃圾”DNA可能实际上在我们的身体中发挥着有益的作用。

为了进一步研究,分子生物学家Christoph Treiber和同事使用他们开发的软件工具来探索转座子是如何表达的。

他们发现转座子可能被用来改变神经功能——并作用于在记忆形成和睡眠-觉醒周期等大脑活动中扮演角色的基因。

Treiber博士说:“我们知道动物的基因组都是自私的,对人类无益的改变通常不会盛行。”

“由于转座子是我们所研究的每一种果蝇的数百个基因的一部分,我们认为这些物理联系可能代表了果蝇的优势。”

“我们现在想了解这些新的等位基因对个体动物行为的影响。”

他补充说:“转座子可能会拓宽果蝇的神经功能范围,从而使一些果蝇能够在具有挑战性的情况下做出更有创造性的反应。”

Treiber博士说,“此外,我们的初步分析表明转座子可能在我们的大脑中发挥类似的作用。” 

“因为每个人都有一个独特的转座子‘指纹’,我们的发现可能与神经疾病患者个性化药理学治疗的需要有关。”

这项研究的全部结果发表在《基因组研究》杂志上。

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