先有雞還是先有蛋？科學家找到「造蛋」關鍵基因 時間或早於動物進化歷程

「雞生蛋，還是蛋生雞？」這個問題其實隱藏了生命演化的奧秘。日內瓦大學研究團隊通過對一種古老單細胞生物的研究，發現了「造蛋」關鍵基因，其出現時間可能早於動物進化歷程。

單細胞原生生物「染色球藻」提供早期生命演化線索

據科學網站《IFLScience》報導，科學家長期以來認為，從單一受精卵（合子）發育成多細胞胚胎的過程是動物演化過程中高度保守的現象。然而，這一關鍵過程的起源和演化機制仍然充滿未知。地球上最初的生命是單細胞生物，那麼，究竟是什麼樣的機制讓它們演化成複雜的多細胞動物？

研究團隊選擇了近日被發現的遠親——單細胞原生生物「染色球藻」（Chromosphaera perkinsii）。這種生物在數十億年前就與動物的演化路徑分道揚鑣，提供了研究早期生命演化的珍貴線索。

細胞約65小時後會分裂成多細胞群落

透過「長期明視野活體影像技術」，研究團隊在實驗室中觀察了染色球藻的生長過程。他們發現，這些細胞在約65小時後會分裂成多細胞群落，且不再繼續生長，與動物胚胎發育的「分裂期」驚人地相似。

染色球藻在動物出現前已具備類似於動物生殖系統的分子工具箱

進一步的研究重點在於分析染色球藻在此階段的基因表現及其產生的生物分子。結果顯示，在細胞分裂前，染色球藻會累積關鍵細胞成分，如蛋白質和脂質，這一模式與動物卵母細胞的成熟過程極為類似。這意味著，早在動物出現之前，染色球藻就已具備了類似於動物生殖系統的分子工具箱。

時間或早於動物進化歷程

領導此研究的博士杜丁表示：「儘管染色球藻是單細胞生物，其行為卻展現了多細胞協調和分化的機制，這一切發生的時間遠早於第一批動物的出現。」這項發現不僅讓我們得以窺見數十億年前生命演化的奧秘，還為理解生命起源、胚胎發育的起源以及生物複雜性的演化提供了新的線索。

單細胞生物 「染色球藻」（Chromosphaera perkinsii）的多細胞發育過程（Nature 期刊）

研究的第一作者奧利維塔指出：「能透過研究一個如此古老的物種，讓我們回溯生命演化的歷程，這是一個非常令人興奮的發現。」

以色列耶路撒冷希伯來大學近日發布公報說，該校研究人員繪制出一份較為全面的人類基因「隱秘開關」圖譜，有助於推動遺傳疾病等方面研究。

甲基化可調控細胞分化及衰老

人類遺傳物質脫氧核糖核酸（DNA）上的基因可以被甲基化，這可以使相關基因的功能被「打開」或「關閉」，因此甲基化這種「隱秘開關」在細胞分化、增殖、衰老等方面具有重要的調控作用。

示意圖

研究人員近日在英國《自然-通訊》雜志上發表論文說，最新得到的圖譜包含人類基因組中約32.5萬個區域的甲基化模式，這項研究的重要成果之一是確定了數百個與父母遺傳等位基因特異性相關區域的甲基化特點。

增進學術界對基因表達及疾病發生機制理解

據公報介紹，這項研究能夠增進學術界對基因表達和某些疾病發生機制的理解，有助於推動對遺傳疾病的精準醫學研究，為相關疾病的診斷與治療提供全新視角。

示意圖