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人是一種靈長目人科人屬的物種,根據對線粒體DNA和化石的相關研究,證明人類大約於500萬年前起源於東非。雞屬於脊索動物門、鳥綱,是人類飼養最普遍的家禽。家雞源出於野生的原雞,其馴化歷史可以追溯到約4000年前。人和雞相差如此之大,為什麼說兩者在3億年前是一家?

雞基因組序列的“戰役”

美國《自然》雜誌的封面曾被一隻破殼而出的小雞崽“霸佔”,封面的一側是由T、A、G、C構成的生命密碼,是世界首張雞基因組序列框架圖。

這項研究的背後是多國科學家數年的努力鑽研,填補了哺乳動物和基因序列已知的其他物種之間的演化空白。正是這項研究成果,確定了雞基因組DNA序列與人基因組DNA序列有2.5%相似,而且可以進行排列。

科學家也正是在這場規模巨大的“戰役”中確定人和雞在三億年前擁有共同的祖先,由於各種因素的導致,兩者才在後來的進化道路中分道揚鑣,越走越遠。

兩個關鍵性疑問

在如此巨大的基因研究工程中瞭解人和雞在億萬年前千絲萬縷的聯絡,必須要從最基本的因素著手,即從兩者的基因中尋找答案。

基因是具有特殊效應的DNA段,而DNA又是由鹼基對構成。人類基因組含有約30億個DNA鹼基對,原雞的基因組含DNA鹼基對約5億個,面對數量如此之多的基因數量,將利用什麼方法抽絲剝繭,將最原始的起源秘密原汁原味地提取出來?

美國密歇根州立大學的科學家傑裡•道奇教授在進行雞基因序列的研究中傷透了頭腦,在如此繁雜的雞種中,該選用哪種型別的雞作為研究物件?

尋找雞類中的代表

雞類具有高度遺傳的變異性,正因如此,雞基因家族擴充套件和收縮的方式千變萬化,直接導致雞的變異率飛躍式提升,甚至能夠和世界上變異率最高的小鼠亞種相媲美,而哺乳類動物的變異率與之相比則穩定許多。

雞家族靠著這一特性在地球上不斷髮展“變異”特長,將自己的家族發揚光大、人丁興旺,目前雞有300個不同的種類。

經過深思熟慮,傑裡•道奇教授選擇了生長於山林的野生紅原雞作為研究物件,編號為“RJF256”。野生紅原雞在眾多雞種中雖然不起眼,但是這傢伙的“祖先”是所有家雞“老祖宗”,而且天生野性,從未被人類馴化。只有解開它的基因密碼,雞家族和人類的淵源才能夠浮出水面

“鳥槍法”基因測序

DNA是由眾多脫氧核糖核苷酸透過磷酸二酯鍵、含氮鹼基之間的氫鍵連線而成,是眾多高分子化合物的聚合體。那麼微小的東西用什麼辦法研究呢?

美國塞萊拉遺傳公司創始人克雷格•文特爾是一位非常聰明的學者,他自己獨創了一種基因測序方法,即“全基因組鳥槍法測序法”,該方法破譯基因組密碼簡捷、高效,又被稱為“霰彈法”。即使放到現在,這種基因測序方法在國際水平上依舊遙遙領先,甚至被譽為20世紀最偉大的生物技術發明之一。

“鳥槍法”可以將一條極為複雜的DNA長鏈巧妙地切割成不同的基因片段,接著依靠高速計算機將這些片段進行排序和組裝,進而構成完整基因組。該方法巧妙地省略了基因組含有重複的“垃圾”片段,也就是不具有遺傳效應的脫氧核苷酸序列,從而大大提高了基因測序的準確率和效率。

在短短的兩年之內,多國科學家用這種方法完成了10億個鹼基對的測序工作,終於繪製出了“RJF256”雞基因圖譜。

一家親的證據

當科研人員將雞的基因圖譜和人類的進行對比時,兩者的相似程度簡直令人難以置信。大概可以概括為以下幾點:

1,雞和人兩者至少有7000萬對鹼基序列在兩個不同的生物體內擔任著相同或相似職能。

2,雞和人基因組有著相同的同位體現象。

3,較高程度染色體內的重複和較低程度染色體間的交換都在雞和人的基因組中頻繁出現。

透過細緻的觀察,科研小組發現了3億年前雞和人兩者分道揚鑣的證據。人類的頭髮、指甲和鳥類的喙、羽毛等的主要成分都是角蛋白。

雖然人類是由森林古猿進化而來,但是在3億年前,人和雞確確實實來自同一個家庭,而且是“親兄弟”

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