王叢籍

【摘 要】目的：原生生物的基因相關(guān)研究正在隨著科學(xué)技術(shù)的不斷推廣而得到深入，因此在當(dāng)前，有關(guān)于原生生物基因重復(fù)的研究也得到了有效的發(fā)展?；诖?，本文針對(duì)原生生物基因重復(fù)內(nèi)涵與研究，并且探索基因重復(fù)的兩種具體類型，同時(shí)通過探索基因重復(fù)的假基因化、亞功能化以及新功能化等分化特點(diǎn)，來有效地加深對(duì)于原生生物基因重復(fù)的研究深度。

【關(guān)鍵詞】基因重復(fù)；愿生生物；基因保留

【中圖分類號(hào)】R746 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1005-0019（2018）23--02

引言：原生生物指的是在生物界當(dāng)中常見的一種真核生物，而生物的基因重復(fù)則是指含有基因的DNA片段發(fā)生了重復(fù)。我們在高中生物的學(xué)習(xí)當(dāng)中，能夠從教材以及教師的講授當(dāng)中，了解到有關(guān)于原生生物的一些知識(shí)。在當(dāng)前有關(guān)于原生生物基因重復(fù)的研究已經(jīng)在科學(xué)領(lǐng)域取得了較為突出的成績，也能夠成為我們提升自身生物科學(xué)素養(yǎng)的重要來源。

1 原生生物基因重復(fù)內(nèi)涵與研究

原生生物離我們的生活并不遙遠(yuǎn)，在初中的生物課本當(dāng)中教師就已經(jīng)向我們講述了藻類等原生生物的特征。原聲生物并沒有角質(zhì)，并且生活在水里，作為一種生物具有細(xì)胞核以及有膜的細(xì)胞器。原生生物在地球當(dāng)中存在了很長時(shí)間，而在原聲生物的延續(xù)過程當(dāng)中，不可以忽視基因重復(fù)這一演化過程。生物在基因同源重組作用下，在含有基因的DNA片段當(dāng)中發(fā)生了重復(fù)。有關(guān)于原生生物基因重復(fù)的研究已經(jīng)擁有了較為長久的歷史，

2 基因重復(fù)的類型劃分

2.1 大規(guī)?；蛑貜?fù) 基因重復(fù)主要分為兩種類型，其中大規(guī)模的基因重復(fù)是一種十分常見的類型。以草履蟲的生存演變?yōu)槔?，模式生物草履蟲就會(huì)在經(jīng)歷基因重組的活動(dòng)之后，在自身當(dāng)中產(chǎn)生了大量的編碼蛋白基因，并且能夠有效按照基因的重復(fù)發(fā)生順序來將其劃分成為不同的類型。分別能夠在早期、中期乃至近期等不同的時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)基因重組。一般情況下在這三個(gè)時(shí)期當(dāng)中，同源基因產(chǎn)生的比例分別為8%、24%以及51%。除了草履蟲以外，鞭毛蟲的基因重復(fù)過程也為科學(xué)家們的研究提出了研究的依據(jù)。在鞭毛蟲的基因組當(dāng)中，科學(xué)家們對(duì)于重復(fù)的基因進(jìn)行提取和驗(yàn)證，能夠發(fā)現(xiàn)了大約存在有2400個(gè)重復(fù)的基因，也就是說，占到了鞭毛蟲全部基因的四成，這樣的比例也證明了大規(guī)模的基因重復(fù)會(huì)發(fā)生在草履蟲、鞭毛蟲這一類的原生生物群體當(dāng)中。大規(guī)模的基因重復(fù)之下，重復(fù)區(qū)域存在有一些共同的特性，能夠成為了解基因重復(fù)現(xiàn)象的論點(diǎn)來源。

2.2 小規(guī)?；蛑貜?fù) 除了大規(guī)模的基因重復(fù)以外，在原生生物的群體當(dāng)中還存在著小規(guī)模的基因重復(fù)。一般情況下，小規(guī)?；蛑貜?fù)的研究范圍都限定在了基因家族當(dāng)中，較為具有代表性的群體為微管蛋白、肌動(dòng)蛋白以及一些其他的蛋白基因家族。在這些群體當(dāng)中，能夠呈現(xiàn)出一些具有高度重復(fù)狀態(tài)的特點(diǎn)，同時(shí)一些核糖體基因也能夠展現(xiàn)出類似的特征。在當(dāng)前研究內(nèi)容當(dāng)中，小規(guī)模的基因重復(fù)一般來說都是由于具有共同的祖先，并且在同一個(gè)祖先的多次基因重復(fù)之下形成了當(dāng)前的面貌。

3 基因重復(fù)的分化特點(diǎn)

3.1 假基因化 在原生生物基因重復(fù)的分化過程當(dāng)中，呈現(xiàn)出的假基因化是一個(gè)較為常見的特征。假基因化指的是在基因重復(fù)時(shí)，由于突變導(dǎo)致了基因結(jié)構(gòu)受到了影響，因此在原有的基因基礎(chǔ)之上產(chǎn)生了一些正常功能的非功能化，假基因化的存在能夠在很多原生生物的基因重復(fù)當(dāng)中得到驗(yàn)證。以草履蟲這種原生生物為例，在基因重復(fù)的過程當(dāng)中，經(jīng)歷了三次連續(xù)的全基因組重復(fù)就會(huì)在40000個(gè)編碼蛋白的基因當(dāng)中，存在有1500個(gè)假基因，占到了整體基因比例的3.75%。這些假基因形成的原因主要是閱讀框架移動(dòng)，并且具有一定的隨機(jī)性。

3.2 亞功能化 在基因重復(fù)當(dāng)中，還存在有一定的特點(diǎn)，就是亞功能化?；蛑貜?fù)的亞功能化主要體現(xiàn)在了：由于重復(fù)基因的不同拷貝分別執(zhí)行原基因的部分功能，因此導(dǎo)致了在各個(gè)基因拷貝之間會(huì)存在著一些互補(bǔ)的功能，這些功能不是相同的，但是卻又能夠在合作的狀態(tài)下為原生生物的生長提供助力[1]。原生生物基因重復(fù)的亞功能化在草履蟲當(dāng)中十分常見?？茖W(xué)家們針對(duì)草履蟲進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)中所擁有的九種肌動(dòng)蛋白的重復(fù)基因，不同分布狀況之下的基因都和草履蟲的運(yùn)動(dòng)具有一定的關(guān)聯(lián)。亞功能化下的基因重復(fù)能夠提供給新功能化的一個(gè)過渡階段，但是卻并不是最終完成的形態(tài)。

3.3 新功能化 在上文當(dāng)中所提及的新功能化，實(shí)質(zhì)上指的是一些含有基因的DNA能夠在重復(fù)之后獲得了新的功能，不僅繼承了原有的能力，甚至出現(xiàn)了新的變化[2]。生物基因重復(fù)的新功能化在生物界當(dāng)中并不是少見的現(xiàn)象，以葉猴科為例，這一科的生物屬于哺乳動(dòng)物，但是在核糖核酸酶的基因重復(fù)過程當(dāng)中，產(chǎn)生了兩個(gè)基因，并且在新產(chǎn)生的基因當(dāng)中，由新的功能代替了原有的九個(gè)氨基酸，因此整體的pH值產(chǎn)生了變化，因此這些猴子雖然同屬于哺乳動(dòng)物，卻不再像其他種類的猴子一樣利用昆蟲或者是果實(shí)作為食物，而是能夠利用葉子作為主要的食物?；蛑貜?fù)的新功能化，更是為生物的演變和進(jìn)化提供了良好的基礎(chǔ)，并且有效幫助生物在自然界的競爭當(dāng)中不斷適應(yīng)更新的環(huán)境。

結(jié)論：綜上所述，基因重復(fù)是一種十分常見并且普通的生物學(xué)過程，這一過程當(dāng)中原生生物利用自身的生理特征能夠進(jìn)行有效的物質(zhì)遺傳，并且產(chǎn)生一些新基因或者是亞功能基因。生物學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中類似基因重復(fù)的知識(shí)還有很多，我們應(yīng)該立足于當(dāng)前的生物學(xué)系，并且能夠不斷拓展自身的知識(shí)范圍，保證能夠有效提升生物學(xué)習(xí)的質(zhì)量，并且利用實(shí)踐觀察以及實(shí)驗(yàn)，來獲取更多的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

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