《细胞》：基因调控的进化

国的科学家Carroll等人的最新研究结果显示，在进化的过程中，基因的功能演变，大部分与它们的顺式作用元件有关。这是通过研究两种亲缘关系密切的果蝇后得到的结论。其中一种果蝇的黄褐色色素基因（Tan）尽管Tan蛋白的序列没有发生变化，但其顺式作用元件的突变失活导致了Tan基因无法表达。

　　

生物通报道：进化生物学的一个中心目的是了解物种形态发生形态分化的机制。美国霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute）的Sean B. Carroll和同事在2008年3月7日的《细胞》上发表了最新的研究结果，探讨了进化的过程中，基因调控的变化导致基因功能的改变。

研究人员以两种亲缘关系密切的果蝇Drosophila yakuba和Drosophila santomea为材料，研究了他们身体色素类型分化的遗传和分子基础。他们发现，D. santomea之所以丧失了色素，是因为黄褐色（Tan）和黄色（Yellow）色素基因没有了表达。他们证明了，黄褐色色素基因的表达被消除的原因是，黄褐色色素基因的顺式作用元件（CRE）发生了突变。尽管Tan蛋白的序列没有发生变化，但其顺式作用元件的突变失活导致了Tan基因无法表达。

令人惊奇的是，我们在D. santomea的幼体中，鉴定出三个各自对立的、缺少了功能的tan基因顺式作用元件。

研究人员认为，已经有足够多的实验证据表明，在多效基因位点上的功能进化演变，大部分与它们散布在各处的模块化顺式作用元件有关。

原始论文：
Sangyun Jeong et al. (2008) The Evolution of Gene Regulation Underlies a Morphological Difference between Two Drosophila Sister Species. Cell 132: 783-793

延伸阅读：该论文的通讯作者Carroll除了是一位杰出的科学家之外，还是一位出色的科普作家，至今已出版过三本影响颇大的书：《The Making of the Fittest》、《Endless Forms Most Beautiful》和《From DNA To Diversity》。更详细内容请访问Carroll的个人主页：http://seanbcarroll.com/。