一項新研究挑戰基因随機突變理論

新華社北京1月15日電（記者張瑩）長期以來，基因突變的随機性一直是生物演化理論的基礎，然而這個生物學經典觀點受到一項新研究的挑戰。

來自美國加利福尼亞大學戴維斯分校和德國馬克斯·普朗克發育生物學研究所的研究人員日前在英國《自然》雜志上發表論文說，他們通過拟南芥實驗發現，基因突變并非是随機的，而是以某種對植物有益的方式進行。這一新發現可能會從根本上改變人們對進化的了解，有望幫助科學家培育出更具優良性狀的作物，甚至幫助人類開發對抗癌症等疾病的新療法。

圖為2018年9月14日在中科院植物生理生态研究所實驗室裡拍攝的拟南芥。新華社記者 張建松 攝

基因突變是指DNA（脫氧核糖核酸）發生了無法修複的堿基對組成或順序改變。現有理論認為，最初的基因突變是随機的，自然選擇決定了能夠在生物體中觀察到哪些突變。

這一國際團隊在實驗室中培育拟南芥并對其進行DNA測序，以發現其突變是否存在深層次規律性。

相比人類基因組由30億個堿基對組成，拟南芥基因組僅包含1.2億個堿基對，被認為是理想的遺傳實驗模型植物。

研究團隊發現，拟南芥基因組存在低突變率區域，并且這些低突變率區域出現了生存必需基因的過度表達，例如參與細胞生長的基因。在這些低突變率區域，基因的突變率降低50%以上，生存必需基因突變率甚至下降三分之二。

研究人員解釋說，基因組中這些真正重要的區域對新突變的有害影響也很敏感，是以DNA損傷修複在這些區域特别有效。

研究人員還發現，DNA被不同類型蛋白質包裹的方式可以很好地預測基因是否會發生突變，這意味着可以預測哪些基因比其他基因更有可能發生突變。

論文通訊作者、德國馬克斯·普朗克發育生物學研究所科學主任德特勒夫·魏格爾表示：“這種植物（拟南芥）已進化出一種方法來保護它最重要的地方不受突變影響……這令人興奮，因為我們甚至可以利用這些發現來思考如何保護人類基因免于突變。”