線粒體被稱為“動(dòng)力工廠”,通過氧化磷酸化的過程可為細(xì)胞提供95%的重要能量來源ATP。關(guān)于線粒體的基因選擇和基因組進(jìn)化一直是進(jìn)化生物學(xué)研究熱點(diǎn)之一。脊椎動(dòng)物的線粒體基因組的組成和結(jié)構(gòu)相對(duì)保守,但在兩棲類尤其是新蛙亞目中發(fā)現(xiàn)了大量的基因重排、基因重復(fù)和丟失的現(xiàn)象,F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)線粒體基因在進(jìn)化過程中為保持功能經(jīng)歷很強(qiáng)的凈化選擇(purifying selection),在部分物種中為了更好的能量需求也經(jīng)歷了適應(yīng)選擇(adaptive selection)。但是線粒體基因組結(jié)構(gòu)的變化是適應(yīng)環(huán)境的正選擇還是非適應(yīng)的遺傳漂變的研究還十分稀少,其模式尚不明確。
中國科學(xué)院成都生物研究所曾曉茂研究員團(tuán)組夏云在對(duì)兩棲類20余種蛙類線粒體基因組重排高變區(qū)測序后,通過分析基因位置和拷貝數(shù)與密碼子使用的關(guān)系,并結(jié)合核苷酸突變率及系統(tǒng)發(fā)育分析,發(fā)現(xiàn)新蛙類線粒體基因組結(jié)構(gòu)的變化對(duì)密碼子使用及核苷酸突變并無顯著影響。研究結(jié)果暗示兩棲類線粒體基因組結(jié)構(gòu)和組成變化并非適應(yīng)選擇的結(jié)果,而非適應(yīng)進(jìn)化的因素如遺傳漂變和突變壓力可能起到了重要作用。該研究成果為線粒體基因組結(jié)構(gòu)和組成的進(jìn)化提供了新的見解。
