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从细胞层面看进化

关于单细胞与多细胞生命的进化过程仍备受争议,最近来自洛杉矶生物医学研究所的John Torday博士联合其他学者共同出版了一本名为《进化生物学,细胞间交流与复杂疾病》的书。在这本书中,他们将细胞生物学研究融入了进化生物学,并将注意力集中在生命的最小组成单元——细胞身上。这是第一次透过细胞机制来研究进化,它为生物学与医学都提供了一个新的窗口。Torday说,进化生物学是生物学的重要领域,它让我们明白自然选择压力如何使附肢变成羽毛、鱼膘变成肺,以及众多生理调控机制(如脂类代谢、呼吸作用、光感受器、生物钟、水平衡、红细胞生成等)如何起作用。进化发育生物学目前在有效应用方面还做得不够,这主要是因为还没有找到有效的方法将基因转换为表现型(phenotype),因此如何将其应用于传统进化理论还比较困难。

《进化生物学,细胞间交流与复杂疾病》的基础理论包括两条:多细胞生命起源于单细胞生命,细胞代谢协同作用(metabolic cellular cooperativity)是进化机制的中心。通过检测调控这些过程的基因网路(gene regulatory network),个体发生史在系统发生过程中的机制可被改变,同时,这其中缺失的环节可被某种算法弥补。这种新方法主要是将调控细胞间交流的基因网路集合于一个数据集中,以期获得最终的生命法则。细胞间交流贯穿整个生物学领域,利用这种新方法,实验进化学或将成为现实。

Torday博士还是加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的教授,他是研究肺的发育生物学的先驱,他最近正致力于研究肺细胞表现型的不均一性的来源以及控制肺进化的机制,同时,他还希望自己的研究成果能够对医治肺部慢性疾病有所帮助。


(化石网/歆塬 编译)





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