自私DNA(selfish DNA)是自然界最丰富
基因,在生物进化中起重要作用。 在哺乳动物包括人体基因组中,存在着大量的非编码顺序,如高度重复顺序,
内含子,
间隔DNA等。这些顺序中,只有很小一部份具有重要的调节功能,绝大部部分都没有什么特殊功用。在这些DNA序列中虽然积累了大量缺失,重复或其他突变,但对生物并没有什么影响,它们的功能似乎只是自身
复制,所以人们称这类DNA为自私DNA(selfish DNA)或寄生DNA(parasite DNA)。自私DNA也许有重要的功能,但人类还不能完全了解。
“自私DNA”又称为
转座子。转座子因其独特的行为在科学界获得了诸多“名号”。仅知的功能就是到处传播自己,故有人昵称其“自私基因”;根据转座子可在生物体内或生物体之间移动,并产生不断变化的遗传物质的特性,也有人将其叫做“
跳跃基因”。南佛罗里达州立大学海洋科学学院研究员米亚布赖特巴特称,转座子还有个称呼叫“剪贴基因”,它们能持续地改变和移动,有时甚至还能将其他基因一起带来。
科学家们常在研究项目中使用转座子基因来进行各种实验,以对研究的生物体内的基因实施变异、破坏或是敲除等。但转座子也能带来新的功能,并创造出生物体内的多样性。研究人员表示,转座子基因在基因组中是如此的无所不在,以至于它们常常被忽略。它们能从一个地方迁移到另一个地方,引发出通常而言是有害的变异和重组,但偶尔其也能帮助生物体存活。
生物学教科书一般认为在
光合作用中能固定
二氧化碳的酶是地球上最为丰富的酶,也据此推测能对这种酶进行编码的基因也应当是最丰富的。不过研究却发现,被某些科学家称为“垃圾DNA”的转座子反倒统治着已知基因世界。
不过,转座子基因在整个自然界中并非均匀分布,有些基因组中有许多转座子基因,而另一些基因组中则缺失转座子基因。科学家们才刚刚开始理解转座子在环境中的存在和作用,这些极其成功的基因正到处扩散其DNA,制作大量的副本并侵入所有类型的生命体。
在此前的研究中,已知转座子在人类基因组中占据40%的份额,不过从没有在不同生态系统中对其进行综合评估。人们终于知道,在所采样的几乎每个生态系统中都有大量的此类基因存在,这些基因加速了变异和多元化的进程,从而驱动了不同生物体的进化。