聖塔非研究所

摘要 多細胞的轉變標誌著地球生命史上最關鍵和最獨特的事件

2022-09-02 · 已發表論文 · 更新 2026/03/19 上午03:44

摘要 多細胞的轉變標誌著地球生命史上最關鍵和最獨特的事件。儘管在細菌和真核進化枝中都記錄了幾次向「簡單」多細胞性(SM)的轉變,但向複雜多細胞性(CM)的轉變在真核生物中只發生了幾次。大量細胞類型(與體型較大相關)、表達每個基因的能量消耗增加以及非蛋白質編碼 DNA 的增加與 CM 呈正相關。這三個因素確實可以理解為基因表現調控的前因後果。在這裡,我們討論非蛋白質編碼 RNA …

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  • 類型:已發表論文
  • 日期:2022-09-02

摘要

多細胞的轉變標誌著地球生命史上最關鍵和最獨特的事件。儘管在細菌和真核進化枝中都記錄了幾次向「簡單」多細胞性(SM)的轉變,但向複雜多細胞性(CM)的轉變在真核生物中只發生了幾次。大量細胞類型(與體型較大相關)、表達每個基因的能量消耗增加以及非蛋白質編碼 DNA 的增加與 CM 呈正相關。這三個因素確實可以理解為基因表現調控的前因後果。在這裡,我們討論非蛋白質編碼 RNA (ncRNA) 調節因子的大量擴展而不是大量新型蛋白質調節因子如何輕鬆促進 CM 的出現。我們也提出,基於 RNA 的基因調控的演化優勢源自於 RNA 結構的穩健性,使得遺傳漂變與功能很容易結合!最後的探索。我們描述了一個模型,旨在解釋 ncRNA 的演化動態如何由有利突變的可及性主導,從而在複雜的多細胞生物體中創新調控。這裡討論的資訊和模型概述了這樣一個假設:普遍存在的基於 ncRNA 的調控系統只能在高等真核生物中擴展和探索,是複雜多細胞性的先決條件。因此,真核生物中的調控RNA分子透過穩定關鍵表型和控制發育精確度來增強形態複雜性。儘管RNA在早期地球上的起源仍然存在爭議,但越來越明顯的是,一旦RNA出現在原細胞系統中,它在生物系統進化中的相關性就比我們之前想像的要大。