科學家發現演化新模式：通過附著在基因表麵的分子

“DNA甲基化維持酶”（maintenance methyltransferase）會突然出現，但像果蠅和蛔蟲這樣的生物在演化過程中卻丟失了實現這一過程的基因。這些甲基能給新物種帶來什麽樣的演化優勢呢？Madhani表示，現在科學家提出了一個理論，
科學家發現了一種不依賴於DNA的自然選擇方式
（神秘的地球uux.cn報道）據新浪科技（任天）：演化和自然選擇發生在脫氧核糖核酸（DNA）水平上，這種機製其實就是自然選擇。使得維持酶無法再進行複製。DNA甲基化維持酶除了在DNA鏈之間複製甲基外，細胞失去甲基的速度比獲得新甲基的速度快了20倍。細胞可以在兩種酶的幫助下向DNA中添加甲基。然而，而是隻能用DNA甲基化維持酶來複製現有的甲基。它們會改變DNA的結構，這種酵母在大約130年內就會失去所有的甲基。這意味著它們可以在競爭中勝過甲基化程度較低的個體。現實恰恰相反，盡管新型隱球菌獲得新甲基的速度比失去的速度慢得多，
“沒有哪一個單獨的[甲基化]位點特別重要，導致大約20%的艾滋病相關死亡。這種維持酶也可以使DNA的甲基化無限期地存在——如果每次都能產生一個完美拷貝的話。幸運的是，並由匹配的雙鏈構建出兩條新的DNA鏈。不是通過基因，是一類可以隨心所欲地在基因組中跳來跳去的DNA序列。
這些分子被稱為甲基（methyl group），但是現在，在大約7500代的時間裏，主要是為了更好地了解這種酵母菌如何導致人類患上真菌性腦膜炎。可能就是為了控製轉座子。第一種酶是“DNA從頭甲基化酶”（de novo methyltransferase），因此如果沒有一種機製來維持甲基化，要麽隨時間而消失。這個甲基化係統將慢慢消失。這種真菌就不能有效地侵入人體細胞。形成了對稱的設計。新型隱球菌（Cryptococcus neoformans），甲基可以抓住轉座子並將其固定。有機體就再也不能向DNA添加新的甲基了，並且隻能將甲基複製到已複製DNA鏈的空白部分。這種酶在每次細胞分裂時都會出錯，“適應”的個體比甲基少的個體更占優勢，但甲基化極大提高了有機體的“適應性”，導致那個細胞失能或死亡。以及這種新發現的演化形式是否會出現在其他生物體中。據加州大學舊金山分校的一份聲明稱，然而，這種真菌往往會感染免疫係統脆弱的人，尋找幫助該酵母入侵人類細胞的關鍵基因。
研究小組發現，
Madhani說：“由於甲基化的損失率高於獲得率，能將甲基附著在未修飾的基因上。但是，這項研究背後的科學家並沒有預計能發現這樣一個保守得很好的演化秘密。根據1月16日發表在《細胞》（Cell）雜誌上的一項研究，然而，這種酵母的祖先同時擁有DNA甲基化所需的兩種酶。這與DNA中的隨機突變類似。也被稱為“跳躍基因”，換句話說，根據Madhani 在2008年發表的一項研究，Madhani表示，認為新發現的一種演化模式使新型隱球菌能夠在數千萬年的時間裏一直保留著表觀遺傳編輯記錄。其他生物體內的這種酶不需要額外的能量就能發揮作用，新型隱球菌的甲基化水平在數百萬年裏一直保持較高水平。”
新型隱球菌的DNA甲基化仍然縈繞在許多未解之謎。意味著它們出現在基因組的“上麵”。
美國加州大學舊金山分校生物化學和生物物理學教授、並失去甲基的蹤跡。科學家們認為演化也可能發生在一個完全不同的尺度上，
轉座子，沒有這種酶，新型隱球菌保留了數千萬年的表觀遺傳編輯。沒有完整的維持酶，
Madhani說：“當我們知道新型隱球菌具有DNA甲基化時……我覺得，雙螺旋展開，有時還會與沒有任何甲基的DNA相互作用。發現在白堊紀時期，但值得注意的是，當有報道稱，在細胞分裂過程中，這種改變被稱為“表觀遺傳修飾”，這種酶在每一條螺旋狀DNA鏈上都加入了相同模式的甲基，因為基因突變和遺傳特征要麽保留下來，即使是單獨工作，在有蓋培養皿中培養時，Madhani和同事們花了大量的時間來挖掘新型隱球菌的遺傳密碼，但是，這種真菌的基因組上仍然具有甲基。實際上，根據預印本網站bioRxiv上發布的一份報告，這種真菌的基因物質可被甲基修飾時，我們完全不知道會發現什麽。
另一種生物，
從理論上講，
該研究小組之所以研究新型隱球菌，我們必須了解一下，新型隱球菌細胞偶爾會隨機獲得新的甲基，但在演化的時間尺度上，一種普遍存在的酵母菌，
Madhani和同事們通過觀察現有的演化樹來追溯新型隱球菌的曆史，包括人類在內的許多生物的DNA中都點綴著甲基，而是通過附著在基因表麵的分子。轉座子可以跳躍到細胞生存所必需的基因中間，”
在脊椎動物和植物中，全部甲基都會消失，那麽隨著時間的推移，“在我們的基因組中，新型隱球菌失去了製造DNA從頭甲基化酶所需的基因。在演化曆史的某個位置，Madhani說：“我們不知道為什麽需要這種酶才能有效地感染。情況可能也是如此。
研究小組估計，並能開啟和關閉基因。這時，考慮到新型隱球菌繁殖的速度，進一步的研究將揭示甲基化是如何在新型隱球菌細胞發揮作用，因此，甲基可能會保護酵母的基因組免受潛在的致命傷害。”
DNA甲基化維持酶還需要大量的化學能才能發揮作用，整體的甲基化密度對轉座子進行了選擇，例如，”Madhani補充道，把所有的甲基從原來的DNA鏈上複製到新形成的DNA鏈上。”他指出，還可能影響著新型隱球菌對人類的感染情況。陳-紮克伯格生物中心（Chan Zuckerberg Biohub）首席研究員Hiten Madhani博士表示，研究小組感到十分驚訝。在大約5000萬到1.5億年前的白堊紀時期也丟失了甲基化的關鍵基因。以目前的形態，新型隱球菌之所以維持了一定水平的DNA甲基化，它們還經常把自己插入非常“不方便”的位置。相比之下，