基因的选择性剪切(alternative splicing)是进化中新基因产生的重要方式之一。Neuropsin是一种主要在大脑海马区表达的丝氨酸蛋白酶。对小鼠的研究发现该基因同学习和记忆的功能调节以及大脑的发育相关。在人脑中,Neuropsin基因表达两种RNA(Type I 和TypeII)。其中,TypeII是小鼠中没有的。在人的胚胎中,TypeI和TypeII两种剪切方式都有表达,且丰度相似。在成人脑中,TypeII成为优势表达的剪切方式,TypeI仅有少量表达。
昆明动物研究所“引进国外杰出人才”宿兵博士的实验室最近研究了Neuropsin基因选择性剪切的分子进化。他的博士研究生测定了主要灵长类代表物种的Neurospin基因的序列。研究发现,在新大陆猴和旧大陆猴中,TypeII特异的第3外显子存在1-2个碱基的插缺,从而导致TypeII读码框的改变;但在小猿和大猿中没有发现插缺。因此,他们推测,TypeII起源于人猿超科(Hominoid)的祖先距今约1千8百万年前。
这种新的Neuropsin基因的剪切方式的产生,可能对灵长类大脑功能的演化产生影响。他们进一步分析了Neuropsin两种剪切产物在人和非人灵长类大脑中的表达情况。结果显示,TypeII 只在人的大脑中表达。在检测的猕猴、滇金丝猴和长臂猿的大脑中只表达Type-I。因此,TypeII 在大脑中发挥生物学功能可能比1千8百万年更晚近。该项研究结果发表于国际知名分子进化杂志Molecular Biology and Evolution。