模式生物使我们对遗传学的了解有了很大的进步。基因组学的进步更让我们能够将遗传编码与经典遗传学中的模式生物联系起来。Nature在4月24日距离报道DNA结构几乎正好50年的时候发表了我们最熟悉的模式生物-脉孢菌的基因组。
丝状真菌脉孢菌的基因组全长有40兆个碱基对,共编码10000个蛋白质。这种生物已经被遗传学家研究了接近一个世纪。许多人认识它是从无意的培养了许多因为面包发霉长出的脉孢菌开始。Beadle and Tatum在1940年用脉孢菌做研究得出了他们著名的一个基因一个酶的假说而获得诺贝尔奖。最近关于脉孢菌的研究又开始因为它作为外遗传学模型的价值而复兴,因为这种生物对于基因的复制有非常奇妙的抵抗机制。这种现象被成为重复诱导的点突变(RIP-repeat induced point mutation),被认为对真菌的基因历史有很深远的意义。在一个有性生殖的循环过后,新合成的序列多于400个碱基对完全经过了CpG甲基化,导致了接近30%的胞嘧啶在复制时被突变。
胞嘧啶甲基化是脉孢菌与高等动物很相似的机制。脉孢菌的基因组序列显示脉孢菌具有纤细的生物钟系统和复杂的信号传导系统,这些系统可能与脉孢菌中存在其它真菌中没有的体外cAMP信号传导途径有关。Galagan et al.认为对基因组序列的分析表明脉孢菌不通过基因复制来进化自身,而更可能通过点突变的方式来进行。
Selker et al.接着分析了脉孢菌基因组序列中被甲基化的序列,发现完全是由RIP的序列组成。这种点突变的方式究竟是怎样使他们的基因组进行进化呢?接下来的研究可能会很快让我们知道。
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ORIGINAL RESEARCH PAPER
Galagan, J. E. et al. The genome sequence of the filamentous fungus Neurospora crassa. Nature 24 April (2003) (10.1038/nature01554) | PubMed |
Selker, E. U. et al. The methylated component of the Neurospora crassa genome. Nature 24 April (2003) (10.1038/nature01564)