开启多细胞生命

    如今的一切都源于6亿年前的一个突变，由于突变存在一定的随机行为，因此新型蛋白的产生就可以帮助单细胞祖先过渡成为多细胞的有机体组织，近日刊登在国际杂志eLife上的一项研究论文中，来自俄勒冈大学的研究人员在文中详细描述了随机突变如何引发蛋白质相互作用的改变。

    研究者Prehoda表示，这项研究可以帮助解释科学家们关于进化研究的多个重要问题，同时对于研究多种疾病的发生，比如癌症等也具有一定的意义。突变会带来好的或者坏的结果，有时候甚至会产生两个基因的组合突变，蛋白质是细胞的主力军，其在细胞中参与了多个任务，比如细胞代谢等，但进行一项任务的蛋白质如何进化变得可以完成其它任务呢？而且复杂的系统如何促进细胞以一种组合性的方式来“工作”，最终进化成为多种不同蛋白质呢？本文研究中研究者就揭示了新型蛋白功能如何在一系列小型突变的帮下进行进化。

    文章中研究者同加利福尼亚大学的研究人员主要对领鞭虫进行研究，领鞭虫是一种被认为和动物最为相近、自由生活的单细胞有机体生物；这些海绵样在海水中生存的生物有一种较短向外弯曲的尾部结构，称之为鞭毛，其可以帮助领鞭虫移动并且获取食物，领鞭虫可以以单细胞形态生活，也可以以多细胞有机体存在。

    随后研究人员使用到了一种名为祖先蛋白质重建的技术进行研究，利用基因测序和计算机方法在进化树中往回追溯，研究人员就可以清楚看到分子改变，并且可以推断出在很久之前蛋白质的工作原理和方式，在这项研究中，来自超过40个其它物种的基因序列就被清楚地展现了出来。

    研究人员发现，领鞭虫的编码对于组装多细胞有机体非常关键，而且领鞭虫也是我们研究单细胞祖先向多细胞祖先过渡的一个重要研究示例；Prehoda表示，当特殊酶类基因在细胞中复制时，鞭毛的角色就不是那么重要了，而且单一突变会使得其中一个拷贝来帮助定向并且重新排列新产生的细胞，如今研究人员在动物基因组及其相关的单细胞“亲戚”中都可以发现因突变而导致的蛋白质结构域。

    这种特殊突变虽小，但其却会明显改变蛋白的功能，使得蛋白质可以履行一种完全不同的功能；最终研究者表示，本文研究清楚揭示了随机突变如何诱发多细胞生命的产生，对于后期进行相关领域更为深入的进化研究提供了一定的研究基础和线索。