一個由美國、比利時和法國科學家組成的研究小組認為，他們找到了人類與黑猩猩的祖先“分家”以來變化最快的一個基因，可能在幫助人類大腦發育從而促進人類進化的過程中扮演了關鍵角色。這種基因曾數千年未變過，可是在從類人猿進化到現代人的過程中卻發生了引人注目的變化。

發現

進化速度比其他基因快

研究小組17日在《自然》雜志發表論文稱，在人類幾百萬年的進化歷史上，人類祖先基因組中一個基因的進化速度比基因組其他部分快約70倍。這部分基因可能在人類大腦皮層比原來增長3倍的過程中起到了至關重要的作用。

文章作者之一、加利福尼亞大學圣克魯斯分校生物分子工程和科學研究中心負責人戴維·豪斯勒說，他的研究團隊已經找到有力證據，證明一種被稱為“HAR1”的基因能夠解答“什么導致人類大腦比其他靈長類動物發達？”這個問題。人類大腦體積約為黑猩猩大腦體積的3倍。

研究小組應用計算機對人類、黑猩猩以及其他脊椎動物進行廣泛的全基因組比較之后發現了這個基因。通過觀察人類和黑猩猩基因組差異最大的49處，豪斯勒特別注意到了“HAR1”“在一段相對短暫的時間內，發生了非常戲劇性的變化”。

據介紹，這個基因在3億年前才出現在哺乳動物和鳥類的祖先身上，魚類和無脊椎動物都沒有。但是從出現到現在，這種基因并沒有太大的變化。

豪斯勒表示，過去3.1億年間，黑猩猩和雞的基因組在最活躍的“HAR1”區域中只有2個核苷有差異；可是六百萬年來，黑猩猩和人在這一區域的118個核苷中發生變化的卻多達18個，因此研究人員認為，這些差異都是在人類最近幾百萬年的進化史中產生的。

疑問

基因突變還是正常進化？

研究小組成員、美國康奈爾大學分子生物學教授安德魯·克拉克說，如果推斷成立，那么“HAR1”的進化就是人類基因進化中最迅速、最具戲劇性的章節，這“極其令人興奮”。

不過，克拉克也表示，這種基因的進化太快了，他認為這更有可能是基因突變造成的，并非正常進化的一部分。

豪斯勒則認為，這種速度驚人的基因進化應當是人類祖先離開樹林生活和開始直立行走時所面對的壓力造成的。

“這更像是由一系列的、很多的小變化造成的，每一次變化都很重要，但是沒有一個能單獨完成整個進化工作。”豪斯勒說。

此外，科學家們發現不僅僅是“HAR1”基因發生了迅速改變，而且這種基因的改變和大腦皮層的發育存在聯系。大腦皮層負責一些復雜的大腦功能，比如語言和信息處理。

豪斯勒告訴記者說：“現在我們已經找到了有力證據，顯示這種基因可能在人類大腦進化的過程中發揮了關鍵作用。但是我們必須再加以證明。”

文章的另一名作者、圣克魯斯分校的索菲·撒拉馬教授負責確認這種基因在人體中的活躍區域。

她說：“似乎這種基因改變對大腦的發育發揮了重要的作用。”

研究小組其他成員來自比利時的布魯塞爾大學和法國的克洛德·貝納爾大學。

設想

改變研究方向

目前，科學家們仍然不清楚“HAR1F”的具體“工作”是什么，但是他們已經通過研究得知，“HAR1”是核糖核酸（RNA）“HAR1F”的一部分，“HAR1F”在妊娠后約7星期至19星期形成，7周時在胎兒體內“開啟”，19周時“關閉”，而這一時期正是人類胚胎大腦發育的關鍵時期。

英國牛津大學的科學家克里斯·龐汀在同期的《自然》雜志上撰文稱贊此次發現，表示這可能會導致人類在這方面的研究邁進一大步。“以前，人們研究那些與人類特有生物特征相關的DNA基因變化時，多是專注于那些可能改變編碼蛋白質氨基酸組成的差異之處，現在，功能性非編碼蛋白質的‘暗物質’在研究中可能更具啟發性。”

鏈接

人類對遺傳基因的研究已經進行了上百年，一直以來，科學家們的目光無不專注于脫氧核糖核酸（DNA）的研究領域。而核糖核酸（RNA）好像“灰姑娘”一樣一直遭受冷落，被認為是“信使”和蛋白質合成的“模板”，不斷忙碌著，按照DNA的命令，把氨基酸合成蛋白質，構造生命的基礎。

上世紀90年代以來，核糖核酸（RNA）開始展現自身的價值。在生命科學的舞臺中，RNA已經逐步擺脫了DNA光芒的掩蓋，從“配角”變成“主角”，并且對DNA的中心地位提出了新的挑戰。越來越多的研究成果顯示，RNA的作用被人們小看了，它不光是遺傳的“信使”，在某種程度上也扮演“糾錯者”和“控制者”的角色，DNA攜帶的遺傳信息經由RNA才得以表達。（本報綜合報道）