你被困在相同的旧基因组中 但珊瑚不是

有些珊瑚的寿命可以达到数百年甚至数千年。它们出生时就带有在父母那一代就成功的基因，那么这些古老的珊瑚现在怎么可能仍然成功呢?尤其是在气候变化的情况下?大珊瑚不同部位发生的突变的产生和过滤有可能成为未来适应性遗传学的试验场。来自斯坦福大学，霍普金斯海洋站和加州科学院的新研究表明，一些非常古老的动物可能幸存下来的一种新方式。

你从父母那里得到了整套基因——无论好坏，而这些基因是你一生中唯一的基因。这些基因也是你唯一会传递给你的孩子的基因。当然，也有一些例外，比如精子或卵细胞中发生的突变，你可能会传递给下一代。越来越多的技术有望改变人类基因中的有害突变，这些突变使生活变得困难，例如最近成功地改变了导致囊性纤维化的肺细胞基因。

几乎每只动物都必须以一组基因为生，这些基因在其一生中几乎保持不变，但最近对热带造礁珊瑚的一项研究表明了一些不同的东西。这些长寿的动物不断改变和测试它们的基因 - 其中一些变化会进入下一代。通过这种方式，一个有数百年历史的珊瑚可能是基因创新的大锅，它可能有助于它们为气候变化做好准备。

新数据来自Elora López-Nandam及其同事在斯坦福大学霍普金斯海洋站的Steve Palumbi实验室的博士工作，该工作于18月<>日发表在《皇家学会会刊B》上。

在Chan Zuckerberg BioHub的帮助下，López-Nandam通过从这些树状动物的不同分支中采集样本，非常仔细地研究了珊瑚的基因组。全基因组序列在每个单独的分支中显示出数百个DNA略有不同的位置 - 这些差异代表了这些分支中的局部突变。

然后，她和合作者丽贝卡·奥尔布赖特(Rebecca Albright)利用加州科学院的一个新设施产卵了这些相同的珊瑚，并观察哪些突变传递给了配子。令他们惊讶的是，由于在人类或大多数动物中不会以这种方式发生，珊瑚正常组织中的许多突变都传递给了配子。这意味着珊瑚生长过程中发生的突变可以跳到下一代的后代。

但是将突变传递给你的后代可能会给他们带来潜在的坏基因负担。这就是为什么大多数动物不会传递皮肤等正常组织中发生的突变。López-Nandam的研究表明，珊瑚通过在传递给下一代之前过滤突变来减少这个问题。

通过检查每个突变在基因组中出现的位置，作者可以找到改变蛋白质序列的变化和不改变蛋白质序列的变化。随机突变以众所周知的速度改变蛋白质基因，这些突变通常是导致遗传疾病的有害突变。López-Nandam研究发现，进入下一代珊瑚的突变具有更少的蛋白质变化。这意味着珊瑚以某种方式过滤掉了最有可能的有害突变，并传递了不会伤害珊瑚细胞或可能使它们受益的变化。

总体而言，这项研究与以前的研究一致，即发现大型长寿珊瑚组织中的突变在进化上很重要。这些突变可以增加珊瑚种群的遗传多样性，并增加它们适应新条件的能力。在大多数动物中，当后代继承父母的卵子和精子中发生的新突变时，也会发生这一过程，但需要很多代。

López-Nandam的研究更进一步，表明这种适应性过程可以在一代人的单个珊瑚群落内发生 - 突变被过滤以去除有害的突变，从而可能产生具有新适应性等位基因的珊瑚斑块......甚至可能是新的突变，可以帮助抵消气候引起的热浪的一些压力。

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