| 细菌基因的完全破译(三) |
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这个问题在排序中是很常见的,因为通常总有几个基因会造成对细胞有害的蛋白质,尽管蛋白质本身就处在这细胞中,结果会导致基因片段的遗失。但温特博士成功地避免了这个问题。他采用了另一套不生产有害蛋白质的克隆基因。
由温特博士和史密斯博士得出的流感嗜血菌序列包含有1830137个DNA碱基对,它们排列成一个环形。这些碱基对的序列为1743个基因编码的破译提供了直接的信息。
生命具有统一性,至少在DNA层次上是这样的。一个有机体中一定DNA结构上的基因与另一有机体中结构类似的基因在功能上是相同的。通过比较流感嗜血菌的DNA排序与已知基因功能的其他有机体DNA排序,温特—史密斯研究组已确定了100个流感嗜血菌基因的功能。
史密斯博士说:“所有的机制就摆在你面前。你能看到有机体怎样复制自己,怎样运送蛋白质,怎样应付环境的变化。因为它具备这样的基因,你会看到它只利用6种不同的糖而不再代谢其他糖类。”
更引人注目的是那736个即使查遍了信息库也无法确定其功能的流感嗜血菌基因。据推测,这些基因的功能并不常见,一旦发现了它们的功能,必将使生物学家进一步理解流感嗜血菌和其他相似的病菌。
生物学家的信息库内保存了从不同有机体内得到的许多基因的DNA排序。通过与这些排序比较异同,流感嗜血菌的基因功能就可以被确定下来,这就表明,在这种病菌的进化过程中,一定数量的基因蛋白质在产生某种需求时,或者当自然界的运动提出了某种要求时,基因的作用便会得到不可限量的开发。
从DNA层面研究生物进化可能是流感嗜血菌研究的最大贡献了。可当把它的基因组结构与其他DNA排序已近尾声的有机体相比时,生物学家们就将更深更透彻地理解进化树上不同物种间的差异以及这些差异是如何演化出来的了。
正如天文学家利用更有效的望远镜便会看到接近宇宙起始点的、更久远时发生的事件一样,生物学家希望通过解析基因组来了解生命进化初期所发生的事件。这些事件之—就是最早的活细胞分裂,即分化出三个领域,也就是我们所知的原始细菌、原核生物(细菌)和真核生物。原始细菌是—种类似细菌的有机体,它们出现在地球上最热的地方,生命可能就起源于那些地方。真核生物包括动植物等多细胞有机体。
流感嗜血菌基因组可以作为细菌的代表,细菌也属于原核生物,即三个基本分支的一支。温特博士希望尽快完成原始细菌中的一员詹纳西厌氧球菌基因组的排序。其他生物学家希望在接下来的几个月内为酵母菌(一种真核生物)排序,它的序列约有1200万个碱基对长。
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