基因化石，这项研究来自显示，所有收集的生物基因在距今3.3到2.8亿年前出现了一次"大爆发"，现代所有基因家族中的2迫液望格7%在这段时间里出现了。科学家们研究了100个的小测现代基因组中上百万360百科个基因，追溯地球上这些基因的首次出现时间，这样就可以创命序右问造出一种基因组化石衣输专数缺，它不仅能揭示基因出现落的时间，还能知道史前微生物拥有的是哪些基因。

• 中文名称 基因化石
• 外文名称 Fossil genes
• 意义 重建最早期进化史中的演化过程
• 目的 追溯地球上基因的首次出现时间

拼音

　　jī yīn huà shí

英文

　　Fossil 来自genes

揭秘3展0亿年前生物进化

　　DNA

　　约在距今5.8亿年前，地球上的生命经历了一次快速演化的时期，科学界称之为寒武纪大爆发--大量新的生命形式在短短的几百述事司万年中出现，最终演化成我里唱另伤晚职服们丰富多彩的生命世界。正是从那时起，古生物学家依靠化石记录认识生命的进化史，但在此之前的30亿年，却来自仅仅只有极少量的软体360百科化石印痕被保存下来。尽管如此答按成密滑血形值，我们还可以从另一种微观化石危来来认识早期的生命形式:DN比翻A。

演化史

　　因为所有生物的基因都会从它们的祖先中继承下来，麻省理工学院计算生物学家们正是利用现代基因组来重建古代微生物的演化史。他们结合大量的基因组信息来统计研究基因的进化过程:新基因的出现和继承;基因间的调换及横向转移;复制和丢失。

基因的首次出现时间

　　研究者们研究了100个现代基因组中上百万个基因，追溯地球上这些基因的首次出现时间，这样就可以创造出一种基因组化石，它不仅能揭示基因少款得出现的时间，还能知明错河紧背天见道史前微生物拥有的是哪些基因。这项研究显示，所有收集的生物基因在距今3.3到2.8亿年前出现了一次"大爆发"，现代所有基因家族中的27%在这段时间里出现了。

　　土木及环境工程E. Al院短比风误检形航互m教授和生物工程L. David博士把这一时期称之为"太古宙大爆发"(Archean Expansion)。

大氧化事件

　　因为他们所鉴定的基因大多都与氧气有关，Alm和David首先想到"太古宙大爆发"是氧气出现的原因。地球的大气在25亿年以前是没有氧气的，这时发生的大氧化事件(Great Oxidation Event)，氧气的积累可能扼杀了大量厌氧生物。

　　Alm说:"大氧化事件可能是细胞生命历史中最惨重的灾难事件，但我们却缺少任何生物化石证据。"

　　然而，更细致的坐宪倍娘列石爱研究显示能利用氧气的基因直到28亿年前的"太古宙大爆发"才出现，这与地球化学的大氧化事件所推测的时间更吻合。

电子传递生化过程

　　同时殖史投义针，Alm和David认为他们已经找到了现代细胞膜中电子传递生化过程的在进化中首次出现的时点干额微设波叫间。电子传递是植物和一些微生物直接利用太阳光进行光合作用时所必需的。其中一种产氧光合作用被认为是在大氧化事件时的氧气积累所引起的。

　　在"太古宙大爆发"中的电子独换迅叶传递演化的出现为生命进化史中光合作用和呼吸作用的进化提供了重要的契机，使得生物圈可以获得和储一候财孙重虽服定玉航存更多的能量。

电子传递生化过程

　　David补充道:"虽架然我们的研究结果并不能明确说明电子传递的演化直接促进了'太古宙大爆发'的发生，但我们可以推测这有助于生物圈累积更多能量及形成更和角菜三帮庞大复杂的电子传递生化过程们农计巴鱼叶都电子传递生化过程。"

微生物基因演化

　　与此同时，Alm和David还会继续研究在"太古宙大爆发"以后微生物基因是如何演化的。他们发现微生物中利用氧气的基因比例在升高，类似情况还发生在与铜和钼相关的早认破什生物酶中，这与进化的地质记录是相吻合的。

里程碑意义

　　Alm最后说道:"真正有里程碑意义的是我们利用现代生物DNA记录来证明远古时期的历史。而我们开始认识如何对这些历史进行解码，我们希望能借此重建最早期进化史中更详尽的演化过程。"

揭秘HIV起源

　　美国德克萨斯大学的一项研究发现，一种与HIV有关的逆转录病毒在大约420万年前就已稳固地结合到了许多狐猴的基因组中了。通过对原猴类免疫缺陷病毒(pSIV)进行分析，可以对慢病毒进化有新的发现。

　　逆转录病毒在复制过程中会结合到宿主细胞的染色体中。如果一个个体被感染，这些病毒的DNA会传给它们的后代，并且进化成为这些宿主物种遗传物质的一部分。这种 "内生化"过程在进化过程中不断重复，包含了多种逆转录病毒的基因，在许多脊椎动物基因组中占有相当大一部分。例如，在人类基因组中这类基因就占大约8%的份额。人们一直认为慢病毒的内生化过程非常罕见。慢病毒是一类具有复杂进化史、可以感染多种哺乳动物的逆转录病毒，其中包括人类的免疫缺陷病毒HIV。

　　用从不同种类狐猴中收集到的基因"化石"序列，研究人员通过计算机重新组合出了原猴类慢病毒原有的完整DNA序列，并发现，在马达加斯加不同地理位置生活的两种狐猴中，有许多几乎同时分别被pSIV感染，这为慢病毒在原猴类物种中快速渗透提供了证据。

　　这一发现将有助于对已灭绝病毒作进一步的分析，提高我们对包括HIV在内的慢病毒生物学的认识。此外，存在于狐猴中的这一远古慢病毒的特征也说明，像HIV这样的逆转录病毒今天很可能仍在马达加斯加的哺乳动物群中流行。