長久以來，科學家受到一個(ge) 問題的困擾：在進化過程中，控製胚胎發育的基因調控程序是一次性“創生”多次利用，還是在不同物種中各自形成了不同的新程序？據《每日科學》4月17日報道，近，澳大利亞(ya) 和美國的一個(ge) 聯合小組通過對一種關(guan) 鍵轉錄因子結合位點的研究發現，調控生物中胚層發育的基因程序一直是被“循環利用”的，而不是動物們(men) 各自的。相關(guan) 論文發表在近出版的《自然·遺傳(chuan) 學》上。
生物的每個(ge) 細胞中遺傳(chuan) 信息都是一樣的。不同細胞之所以顯出不同的性質，是因為(wei) 基因活性受到遺傳(chuan) 程序的調控，通過基因開關(guan) ，形成了肌肉、骨骼、肝髒及其他多種類型細胞。胚胎發育過程有著嚴(yan) 格的時間和空間次序，基因程序控製著這種次序性，使DNA（脫氧核糖核酸）上的一維信息逐漸發展成生物體(ti) 的三維結構。胚胎幹細胞定向逐級分化由複雜的調控網絡控製，涉及多個(ge) 功能基因開啟與(yu) 關(guan) 閉，轉錄因子在決(jue) 定基因是否表達及轉錄效率中起重要作用。
聯合小組選擇了6種不同果蠅，研究一種名為(wei) Twist的轉錄因子在它們(men) 胚層發育過程中的作用機製。中胚層是所有高等生物胚胎的三個(ge) 基本起源細胞層之一。中胚層細胞會(hui) 分化成肌肉細胞、心髒細胞、結締組織和骨骼組織等。研究發現，Twist在不同種類果蠅DNA上的所有結合位點都是相似的，而且Twist通過和其搭檔轉錄因子相互作用，能在恰當的位置與(yu) DNA結合。
論文作者之一、維也納分子病理學研究所係統生物學家亞(ya) 曆山大·斯達克解釋說，這6種果蠅中，有些基因和人類的相似度很高，而另一些基因則與(yu) 人類差異很大。這表示，調控中胚層發育的程序在進化中一直是被“循環利用”的，而不是不同的動物分別進化出不同的程序。深入理解這些機製，有助於(yu) 我們(men) 理解人類等高等生物是如何發育的，基因調控程序中的缺陷如何導致癌症等疾病。
