基因突变|基因突变不是完全随机的基因突变

基因突变，不是完全随机的？
这与当前教材里的结论，截然相反。
还记得中学生物课本里一众白眼果蝇、白毛小牛、或者长颈鹿、短颈鹿吗？
在这些例子中，突变要么由外界人为导致，要么就是完全随机，只有自然选择能决定哪些突变会出现在生物体内。
但现在，一篇刊登在Nature上的最新论文，用实验结果提出了这样一个颠覆性的观点：
突变出现的基因组区域有着明显的规律性，并非完全随机！

文章图片
比如说，在对生存起决定性作用的必需基因区域，其突变率就几乎下降了2/3 。
这种近似于生物体为了生存而“主观控制”基因突变的行为，和上述物竞天择、随机突变的自然选择是完全相悖的。
现在，这一研究不仅震动了科研圈，在推特上也引发了热烈的讨论：

文章图片
而且这种颠覆性结论，还与用进废退的拉马克主义联系在一起。
有网友甚至直接发问：
这是要为拉马克主义平反了吗？
从植物拟南芥上找到答案
这篇论文由两所机构合作完成，分别是美国加州大学戴维斯分校和德国马普所，都不是泛泛之辈。
为了弄清楚基因突变背后的深层规律，科学家们花了3年时间，研究了超过100万个基因突变。
所有突变数据，都来自一种叫做拟南芥的植物，被科学家喻为“植物中的果蝇” 。
这种植物由于植株小、结果多、生命周期短、基因组简单、遗传操作简便（相比人类高达30亿个的碱基对，它只有1.2亿个），是进行遗传学研究的理想材料。

文章图片
这些植物在实验室环境中进行栽培，到了第25代，每个品系已经有了40株幼苗。

文章图片
然后就在这些幼苗生长到2周龄的四叶期时进行取样，用基因数据分析软件（GATKHaplotypeCaller12）进行基因变异点查找和分析。
令人惊讶的是，在这些突变中，科学家们发现其模式和预期不太一样。
具体来说，基因组的一些特定区域突变率明显更低：比其他区域降低了50%以上。

文章图片
而这些突变率更低的区域中，科学家们发现主要是一些关乎细胞生长和基因表达的必须基因（essentialgenes），它们的突变率下降了2/3 。

文章图片
作者表示，这说明植物为了生存，进化出一种方法来主动保护其最重要的地方免受突变。
【基因突变|基因突变不是完全随机的】这也就意味着， DNA突变，并不随机。
至于为何各个位置基因突变概率不同，作者并没有给出根本的原因——
究竟是本身这段DNA不易突变，还是后期DNA修复对这一段特别有效，暂未可知。
但这样的结果，还是对被奉为圭臬的达尔文进化论，提出了新的挑战。
此外，科学家还发现，通过包裹DNA的蛋白质的种类，可以很好地预测哪些基因比其他基因更有可能发生变异。
这种发现的影响，也令人振奋。
因为一旦掌握方法，可以用基因突变培育出更好的作物，还可以帮助科学家开发新的方法，来治疗突变引起的癌症。