2009/02/13

进化热点的动力是选择吗?

A positive becomes a negative
Laurence D. Hurst. A positive becomes a negative. Nature 457, 543-544(2009)

Which human genes have been hotspots for positive selection? Analyses of the top candidates reveal, not genes subject to such selection, but genes that have probably been subject to biased DNA repair.

1、一般认为DNA序列中快速进化的基因是正选择的热点区,但Berglund et al and Galtier et al.则认为这些“热点基因”的变化主要是由于DNA修复系统的偏向性引起的,而且这些变化很可能是有害的。
2、Berglund et al and Galtier et al发现受正选择作用强的物种(如人),比较多的会出现AT碱基对变为GC碱基对的情况。不仅存在于编码区,还存在于非编码区;不仅存在于人类,还存在于其他哺乳动物。假如说选择是在蛋白质(氨基酸)水平上进行的,不应该出现这种情况。所以推测推动AT变为GC的动力并非是蛋白质水平上的选择作用。
3、偏向性基因修复(Biased gene conversion,BGC)可能是其中的动力。例如,在DNA重组过程中要是出现AC错配,有两种修复方法:一种是把A改成G,一种是把C改成T;理论上来说这两种方式应是等概率的,但实际上不是,A改成G的概率要高得多。为什么呢?因为C突变为T的概率很高,这种偏向性则是一种补救机制。
4、如果BGC确实是“热点基因”的快速进化动力,那么进化热点区应该就是重组热点区,事实上确实如此,例如染色体末端就是这样的区域。
5、一个奇怪的现象是:重组热点与进化热点的正相关只存在于雄性个体,原因不得而知。
6、如果BGC真是进化的动力,那么,所有做的关于筛选快速进化有利位点的努力可能就毫无意义了。

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