解释了不同生物之间成功水平基因转移的机制

基因从一个生物体转移到另一个生物体可能是进化发生的快速方式，也是复杂的新功能的出现。然而，即使所讨论的两种生物彼此非常接近，例如共生或寄生关系，遗传物质的转移及其引入新基因组只标志着成功水平基因转移的最初步骤。基因的表达也必须以有利于新宿主的方式表达，并确保它通过世代传承下来。

在一项增加我们对基因转移的理解的新发现中，一个以筑波大学为中心的研究小组研究了一种叫做海鞘的海洋无脊椎动物基因，这种基因最初来自一种常见的细菌。该团队揭示了这种基因最终以功能重要和组织特异性方式表达的可能机制。

该团队专注于称为海鞘及其纤维素合成酶基因的海洋滤食动物。该基因编码的蛋白质有助于形成外部保护涂层，其丧失导致纤维素产生不足并对这些生物体产生不利影响。该基因在称为表皮的细胞的保护性外层中特异性表达，这被认为是其涂层相关功能的关键。

“我们发现与纤维素合成酶基因相邻的区域是其特定表皮表达的原因，”研究合着者Yosuke Ogura说。“序列分析显示该区域含有称为AP-2的转录因子的结合位点，当我们在该结合位点诱导突变时，海鞘表皮中纤维素合成酶的表达消失。”

尽管所有DNA序列由A，C，G和T的四个字母或碱基组成，但它们的比例根据生物体而不同。例如，在放线菌中，超过70%的DNA由Gs和Cs组成，而海鞘的基因组具有丰富的As和Ts。海鞘中的AP-2 结合位点实际上是富含GC的，表明它起源于另一个物种。事实证明，这种GC偏差可能是其功能整合的关键。

“AP-2固有地与富含GC的区域结合，因此，一旦将其整合到海鞘基因组中，它已经准备开始与富含细菌GC的DNA相互作用，”第一作者Yasunori Sasakura说。“AP-2的GC特异性和表皮表达意味着引入的纤维素合酶基因可以立即以有益的方式在其新环境中表达。”

这些发现提供了一种有趣的见解，即新宿主中的条件可以促进新转移基因的表达及其整合到宿主功能中的一种方式，从而降低随机插入的外源基因实际上有益的不可能性。