基因组片段重复的原因

问：孩子基因重复是什么意思

1. 答：（英语：Geneduplication）是指含有基因的DNA片段发生重复，可能因同源重组作用出错而发生，或是因为 反转录转座（retrotransposition）与整个 染色体发生重复所导致。这些基因的复制品通常可幸免于选择压力，也就是说，这类突变在生物体中一般无负面的影响。也因此突变的速度高于有功能的单一版本基因。
   基因重复在演化过程中扮演重要角色，近百年中受到科学界中许多成员的支持。大野干在1970年的著作《 基因重复造成的演化》（Evolutionbygeneduplication）中发展了这个理论。此外科学家认为，酵母菌的整个基因组，在1亿年前经历了重复作用。植物体内也常见基因组的完整重复现象，例如小麦的6倍体，就是6个基因组的复制品。

问：谁能讲一下DNA重复序列在进化上是如何来的？

1. 答：保留下的假基因。
   生物学家曾认为，人类DNA中的一半多被认为是“垃圾”，因为它们含有序列几乎完全相同的副本。这些重复序列的主要来源是哺乳动物在进化过程中，在不同时段自己插入了整个基因组的内部病毒。但在11月4日的《基因组研究》杂志上，新加坡基因组研究所（GIS）的科学家发表报告称，“垃圾”DNA是区分人类和其他物种的一个重要因素。
   在科学界以往的看法里，能够最终形成蛋白质或参与编码某种蛋白质的这样一段DNA，就是传统意义上所说的“基因”，然而在人类等生物体的基因组中，不能制造蛋白质的“非编码序列”却占了绝大多数。那么，既然几乎所有的生理机能都要由蛋白质来完成，不参与编码蛋白质的DNA应该就是没用的，它们对人类既没好处，也没坏处，只是“顺便”利用了人类有效率的复制功能。因而这些DNA一直被扣着“垃圾”的帽子。
   然而就在近期，通过使用最新的测序技术，研究人员发现，许多控制其他基因表达的主蛋白———转录因子能与特定的重复元结合。研究表明，在癌症和干细胞生物学中具有重要作用的5个关键转录因子的结合位点中，有18％到33％根植于这个独特的重复序列家族中。
   随着进化时间的推移，这些重复序列逐渐扩散到不同的物种中，在他们的基因组中创建了新的调控位点。因此，由这些转录因子控制的一组基因就有可能在一个物种与另一个物种之间是明显不同的，这也许成为了进化的一个主要驱动力。
   该项研究还表明，这些重复序列根本就不是什么“垃圾DNA”，因为他们提供了进化变异性的巨大来源，也许还把握着区分人类和其他物种之间重要物理差异的关键。

问：高度重复的DNA为何在真核生物的基因组中存在？提出这些存在的高度重复DNA广泛传播得可能原因？

1. 答：你要抓住的关键是DNA的作用，DNA是生物的遗传物质，你说它啥都没有怎么遗传呀？
   除了有已知基因功能的重复顺序外，有些重复顺序可以和核内不均一RNA中的成分进行分子杂交，这说明它们能够转录。但迄今还不能判明它们在细胞生命活动中的确切功能。此外还有一部分重复顺序，如卫星DNA则完全没有转录产物，它们显然不属于结构基因。
   目前对各种没有一般基因功能的重复顺序的生物学意义有几种推测：
   ①一部分重复顺序可能是毫无意义的顺序，它们在基因组中随同其他DNA顺序一起复制，是基因组中的“寄生物”，或称“自私DNA”。
   ②象卫星DNA这样的高度重复顺序可能参与染色体结构的维持，也可能与染色体配对和分离等行为有关，因此被称为“家务DNA”；
   ③一些散布的重复顺序可能作为基因间的间隔，组成所谓间隔DNA；
   ④部分中等重复顺序可能参与基因调控，因为曾经发现在动物个体发育的不同时期以及不同组织中所转录的重复顺序不同；
   ⑤有些重复顺序在较长的进化过程中可能作为新基因的素材，因为重复顺序家族的成员似乎总是处在连续不断的变化之中。