同源异形基因 |
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| 作者：少儿画苑 文章来源：少儿艺教网 点击数： 更新时间：2006-11-23 9:59:04 |
由于沃哈德、韦乔斯以及刘易斯的工作，现在我们对基因所控制的发育过程已有了初步的了解。生物体的发育都是从一个简单的模式演变而来。在这一过程中，间隙基因、成对基因、节段极性基因负责将胚胎体划分出不同的节段，而进一步的发育则受刘易斯所发现的同源异形基因的控制。
据此刘易斯认为，果蝇的发育在其早期阶段曾出现过像千足虫那样呈直线排列的体节现象，这一体节本来只具有原始的功能。后来由于基因的突变，使某一个体节产生出了额外的构造，若这一构造对生存有利，它将在自然选择过程中得到保存，这就是生物体各种复杂器官的来源。但是万变不离其宗，复杂的构造原本起源于一个个相似的体节，这就是生物体中同源器官的存在以及各种外形迥异的生物体都具有共同模式的最终原因。如陆生脊椎动物全都拥有五趾型附肢，五趾肢由于适应不同的环境条件可以改变，例如成为鸟类的翼、牛马的蹄等。此外，人的肌肉系统也是由各个原始体节演化而来，这种原始分节现象的痕迹尚存于腹肌之中，从健美运动员的身上可以有所反映。
根据这一理论，我们就可解释，果蝇为什么会长出两对翅膀，那是由于某种原因，该产生平衡棍的基因，其功能被抑制了，于是，在起源上更为古老的翅膀基因就开始活动，从而在本不该生出翅膀的地方却长出了翅膀，也许人类中所谓“返祖遗传”现象也可由此得到解释。控制基因的功能得以正确表达的机制就是同源异形基因的存在。由于它的突变，就会导致生物体的器官长错位置。
但是，刘易斯的工作只是对节段结构上的异常作了探讨，并未解释最初的分节又是如何启动的，刘易斯对他30年来在经典遗传学上关于节段构造异常——同源异形基因的研究于1978年作了较详细的总结，无疑他的工作启发了沃哈德和韦乔斯的研究。有趣的是，分子生物学家通过DNA克隆技术分离出刘易斯研究的影响节段结构的基因——同源异形基因和沃哈德等研究的节段数目基因，发现这些基因中有一段180对核苷酸的序列具有很大的保守性。故现在的分子生物学家把这类基因统称为Hox基因（同源异形基因）。从果蝇到人，它们的相似性达50%以上，甚至还有达到47%以上的。
对同源异形基因的探索，现已成为发育生物学上的一个热点，它犹如一把钥匙，提示了生物在体制构造上的原始计划。
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