影响蛋白进化的因素

　　

生物通报道：多外显子（multi-exon）基因的内含子（introns）被剪切后，外显子（exons）必需经过重新拼接。拼接增强区域（intron-exon boundary[内含子-外显子边际]的外显子序列）不仅需要确保拼接正确，而且由于这些序列落于编码蛋白的外显子区，也负责编码特定的氨基酸。研究人员推测这种双功能会影响蛋白的进化。

本周最新开架期刊《PLoS Biology》在线版一篇文章报道说，Joanna Parmley和Laurence Hurst等探索这种双功能对蛋白序列进化的影响。研究人员通过比对小鼠的和人类的基因，发现这些区域受选择压力支配。因此，保守的剪切增强子意味着这些序列以一种低于平均水平的速度进化。除此之外，研究人员还发现越小的外显子（靠近内含子-外显子边际的核苷越多）进化越慢。

除了这种选择作用，研究人员发现这些区域的核苷是保守的，有剪接增强子（splice enhancers）的特异性，推测蛋白的氨基酸不仅依赖于自身的功能，而且还依赖于更深层次的基因结构和剪接增强子。

已知蛋白进化受其它原因约束：维持细胞所需、在众多组织中都有表达的看家基因（housekeeping genes）进化较慢，不重要的基因进化较快。研究结果显示与其它因素相比，落于内含子-外显子边际附近基因的比例在所有影响蛋白进化速度的因素中影响其大。

Parmley等研究丢失了内含子的反转录转位基因，发现这些基因在起初的内含子-外显子边际附近区域，进化速度加快。丢失内含子，选择压力似乎消失（不再需要剪接增强子）。提示编码蛋白的多外显子，序列不会因为其功能而最优化，但是采取了一种折衷策略以满足两种角色需要。

还有其它一些原因可能比蛋白的生物学功能对基因进化的影响还要大，处于这种观点，研究人员考虑到基因治疗和蛋白工程以及蛋白进化，下一步工作是研究除了剪接增强子区域，是否还有其它特征也会影响编码区和非编码区基因片段之间区域所用的核苷和氨基酸。（生物通记者 小粥）