物种获得新“技能”的过程是这样的:基因突变导致群体中出现具有某些特殊性状的“畸形人”->环境变化导致大部分普通个体被淘汰,“畸形人”靠特殊性状生存-->“畸形人”大量繁殖。这是一个非常残酷的筛选过程。
但是残酷不止于此。最近,发表在《自然》杂志上的一项新研究发现,大多数沉默的基因突变是有害的,而不是中性的。
20世纪60年代初,密歇根大学的校友马歇尔·尼伦伯格和其他几位科学家破译了生命的遗传密码,并确定了DNA分子中的信息转化为蛋白质(活细胞的工作部分)的规则。他们确定了DNA序列中的三个字母单位,即密码子,它们分别指定了组成蛋白质的20种氨基酸中的每一种。尼伦伯格后来与另外两人分享了诺贝尔奖。
偶尔会出现遗传密码中的“单字母拼写错误”,称为点突变。蛋白质序列发生改变的点突变称为非同义突变,而不改变蛋白质序列的点突变称为沉默突变或同义突变。编码蛋白质的DNA序列中四分之一到三分之一的点突变是同义的。自从遗传密码被破解后,这些突变通常被认为几乎是完全中性的。
但在这项研究中,密歇根大学的生物学家指出,大多数同义突变都是非常有害的。这项研究包括在实验室对酵母细胞进行基因操作。研究人员表示,如果发现大多数同义突变对其他基因和其他生物都成立,其强烈的非中性将对人类疾病机制、种群和保护生物学、进化生物学的研究产生重大影响。