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生物通報道：來自中科院北京基因組研究所的研究人員通過對8種真核生物的蛋白和潛在的開放閱讀框的基因進(jìn)行全基因組尺度的計算分析，取得了種屬特異性小蛋白的功能和進(jìn)化研究方面的新進(jìn)展，相關(guān)成果公布在《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》上。生物通 www.ebiotrade.com
這項研究由北京基因組研究所于軍研究員和肖景發(fā)副研究員等人完成，獲得了國家自然基金和國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目（種屬特異性小蛋白的功能和進(jìn)化研究）的支持。
小蛋白（小于個100氨基酸長度的蛋白）在原核和真核生物中廣泛存在。但由于計算生物方法和實驗技術(shù)上存在缺陷，早期針對小蛋白的研究僅僅局限在一些小蛋白家族的功能分析上，并沒有跨真核物種的大規(guī)模組學(xué)分析來揭示小蛋白的功能和進(jìn)化特征。生物通 www.ebiotrade.com

在這篇文章中，研究人員對這8種真核生物的蛋白和潛在的開放閱讀框的基因進(jìn)行全基因組尺度的計算分析，長度小于100氨基酸的蛋白按照序列保守性劃分成三類（分別是普遍存在的小蛋白、只存在于脊椎動物的小蛋白和只存在于哺乳動物的小蛋白），余下的是種屬特異性小蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，這三類保守性的蛋白只占很少一部分，而種屬特異性小蛋白占大多數(shù)。進(jìn)一步研究人類小蛋白在各組織中的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人類*的小蛋白也是組織表達(dá)特異性的，而那些古老的小蛋白的保守性較強而且在人體各組織中普遍表達(dá)。因此研究人員認(rèn)為，物種在進(jìn)化過程中，一些真核小蛋白出現(xiàn)并在自然選擇壓力下富集，行使不同的特異性功能。生物通 www.ebiotrade.com

除此之外，近期于軍研究組還通過對人類千人基因組計劃數(shù)據(jù)的比較分析，進(jìn)一步證實了兩種DNA組分特殊效應(yīng)在人類基因組中的存在，使該研究組延續(xù)十幾年的小內(nèi)含子基本功能和進(jìn)化機(jī)制研究獲新進(jìn)展。相關(guān)學(xué)術(shù)論文在《PLoS ONE》雜志發(fā)表。生物通 www.ebiotrade.com
內(nèi)含子是真核基因組的重要和必需組成部分，并且它在mRNA的加工、選擇性剪接和核外運輸?shù)冗^程中發(fā)揮著且復(fù)雜的作用。在基因組進(jìn)化研究中，盡管內(nèi)含子并沒有像編碼區(qū)域一樣受到足夠的重視，但越來越多證據(jù)表明內(nèi)含子和它們的序列受到潛在功能相關(guān)的自然選擇作用。
這項研究表明在不同人類群體中，小內(nèi)含子的長度和GC含量都受到某種自然選擇（適應(yīng)性選擇或者負(fù)選擇）的作用而保持在zui適值附近。這些結(jié)果為“突變力”模型提供了證據(jù)：偏離長度值的小內(nèi)含子更容易發(fā)生插入刪除突變。區(qū)別于在果蠅中發(fā)現(xiàn)的“選擇力”模型，揭示了脊椎動物這一分支中小內(nèi)含子的進(jìn)化動力學(xué)特性，強調(diào)了小內(nèi)含子的潛在的功能重要性，為后續(xù)的各物種小內(nèi)含子功能研究的實驗和生物信息研究奠定了理論基礎(chǔ)。