没有基因是岛屿 基因在染色体上的位置会影响突变

基因不是孤立存在的。就像弦上的珠子一样，它们在称为染色体的长DNA分子上彼此相邻。到目前为止，人们对染色体上基因的位置如何影响其进化知之甚少。奥地利科学技术研究所(奥地利IST)教授Calin Guet和Guet小组博士生MagdalenaSteinrück的一项新研究表明，基因的邻域可以影响基因活性是否以及如何变化。该研究发表于今天的开放获取期刊eLife。

从细菌到人类，生物体的外观和功能的方式在很大程度上取决于每个基因产生多少产品，换句话说，它们的基因是多么活跃。基因的活性可以通过突变，可以遗传的DNA的改变来改变。这可以使生物体更好地适应其环境 - 或者更糟。例如，产生更多蛋白质以帮助其去除抗生素的细菌可以存活，而其竞争对手则被抗生素杀死。在他们的研究中，Steinrück和Guet使用实验进化来研究基因在染色体上的位置如何影响增加基因活性的突变。

研究人员设计了肠道细菌大肠杆菌的DNA，在其染色体的不同位置放置抗生素抗性基因。该基因允许细菌泵入抗生素四环素离开牢房。在实验开始时，基因几乎完全关闭。研究人员随后在细菌环境中添加了越来越多的四环素。这挑战了细菌通过突变转换基因，因为产生更多的抗生素抗性基因使它们能够将抗生素泵出，从而使它们繁殖并存活。作者发现，在染色体的某些位置，细菌更容易与抗性基因一起存活。这是因为基因的邻域会影响可能发生的突变类型 - 某些形式的突变只有在相邻基因允许的情况下才会发生。

“我们发现，基因可以影响突变和附近基因的适应性潜力。的组织基因染色体上是互为因果进化改变的后果”，克林GUET解释。他们的研究具有重要意义，例如抗生素耐药性的全球健康问题。MagdalenaSteinrück：“它类似于人类发展的方式：你附近的人可以极大地影响你的未来。我们的研究表明，从基因激活突变中产生的抗生素耐药性很大程度上取决于基因的邻域。” 到目前为止，还没有详细研究染色体邻域效应。将来，这些发现可能有助于更好地估计是否有新的抗生素耐药性 是可以预料的。