您现在的位置:首页 > 企业风采
别小瞧玉米!五颜六色果粒里跳出遗传学革新
日期:2025-04-17 作者: 企业风采

  现如今,玉米是国际三大粮食作物之一,方位仅次于水稻和小麦。这样的“光环”让咱们疏忽了这栽培物在科学开展史上,特别是遗传学开展史上作出的突出贡献。毫不夸大地说,玉米的一些特性彻底改动了人类关于脱氧核糖核酸(DNA)的知道,这是一个怎样的故事呢?

  人类栽培和食用玉米的前史适当悠长,在史前时期,中南美洲的印第安人就开端栽培和食用玉米了。可以说,正是玉米这栽培物撑起了南美洲的人类文明。玉米之于南佳人,就像水稻之于东亚人、小麦之于西亚和欧洲人相同重要。跟着意大利航海家哥伦布发现美洲大陆,玉米的脚印也逐步遍及国际各地,成为不同人群的主食。

  在欧洲最早的药典——《佛罗伦萨药典》中有关于玉米的描绘:“在赤贫年代,人们会嚼玉米秆和高粱秆来获取糖分。”

  不过,假如咱们以今日粮食作物的规范审视玉米的先人——类蜀黍(大刍草),那它可是一点可取之处都没有——一棵类蜀黍上有许多分枝条,每个分枝条上都有一些细瘦的穗子(就像咱们今日看到的狗尾草),穗子上只要寥寥数个果粒,更要命的是,每个果粒都被硬壳包裹着。

  在20世纪40年代之前,遗传学界有一个一致,那便是生物的DNA序列是稳定的。简略来说便是基因在染色体上的方位是原封不动的。可是,一位叫芭芭拉·麦克林托克的美国科学家发现了一种特别的现象,在杂交实验中,有一些基因在染色体上的方位会产生改动,就像是基因在染色体上跳来跳去相同,这便是跳动基因(也被称为转座子)。

  图为跳动基因的发现者美国科学家芭芭拉·麦克林托克。她因此项研究成果取得诺贝尔生物学或医学奖。(图源《常识便是力气》杂志)

  后来,麦克林托克发现跳动基因不只会影响玉米叶片的色彩,还会影响玉米籽粒的色彩。例如,当某个基因产生跳动时,玉米籽粒中组成花青素的基因就会翻开,这些玉米籽粒就会变成五颜六色。并且,基因是否会产生跳动还会遭到其他基因的操控。

  值得重视的是,生物的DNA上存在许多所谓的“废物片段”,因为这些基因不能辅导蛋白质的组成,天然就被以为没什么实践用处。因为其时的科学界并不清楚这些“非编码DNA”的实践功用,所以在1972年,美国加州理工学院的科学家大野·乾赋予它们一个称号——“废物DNA”。

  但是,跟着分子生物学的开展,人们发现,这些所谓的“废物DNA”发挥着很难来幻想的效果,乃至比编码DNA更重要。比方跳动基因就发挥着基因表达开关的效果,它们能决议玉米籽粒中花青素基因是否翻开。

  2009年,全新的玉米基因组测序成果出炉。令人吃惊的是,玉米基因组中有85%的序列都归于麦克林托克发现的跳动基因,这也就解说了玉米的先人——类蜀黍,为何会有那些匪夷所思的改变,究竟抽奖的次数多了,总会有撞大运的时间。

  其实,在人类基因组中,也有98%的信息是看似无用的“废物”。而这些非编码DNA往往履行着重要的生命功用。当年的“基因废物场”渐渐的变成了科学家们的“淘金名胜”,关于非编码DNA的深入研究,必将把人类对生命的知道推升到全新的高度。

  特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包含在内)为自媒体渠道“网易号”用户上传并发布,本渠道仅供给信息存储服务。

  哈上台均29.5+10.5获周最佳6年前他还有场均54.3分的周最佳呢

  单赛季最高正负值排名:本赛季亚历山大+918位列前史第五,前四全为勇士球员

  轰39+10+7+2+2!顶薪不要了,只求一冠,你把勇士钉到了羞耻板上

  《常识便是力气》 创刊于1956年,是我国科学家为青少年创造的跨学科、深阅览科普中心期刊。

  《编码物候》展览开幕 北京年代美术馆以科学艺术解读数字与生物交错的世界节律