选择性剪切(alternative splicing)是基因表达调控的重要机制,能够使单一基因产生多种转录本和蛋白质,从而极大丰富生物体的蛋白多样性。此前研究表明,新基因在序列、结构及表达模式上与祖先基因存在快速分化,但新基因选择性剪切的进化机制尚未被系统研究。
中国科学院昆明动物研究所中德马普进化基因组学青年科学家小组博士生占祖兵,在王文研究员指导下,针对黑腹果蝇中新鉴定的基因,深入分析了其基因内选择性剪切的变化、相关序列基础及功能后果。研究发现,新基因中选择性剪切的比例显著低于祖先基因,提示新基因在起源后更倾向于丢失选择性剪切。进一步分析表明,逆转座、部分基因复制和完整基因复制均可导致选择性剪切的丢失,这一现象成为新基因起源与进化的重要机制之一。
通过EST表达分析,研究团队发现,选择性剪切发生改变的新基因,其表达水平较低、表达组织范围更窄,并且更倾向于在精巢等特定组织中表达。这些结果说明,新基因在选择性剪切改变后,获得了与祖先基因在结构、表达及功能上的显著分化。
该研究不仅丰富了我们对新基因进化机制的理解,也为基因结构与功能多样性的研究提供了新的理论基础。
研究成果已发表于《Gene》杂志,论文题目为Evolution of alternative splicing in newly evolved genes of Drosophila。