遗传：古老防御机制还管用

【美国《科学日报》网站10月18日文章】题：远古防御机制可能仍在保护着我们
一种可能是由远古自我防御机制发展而来的复杂的脱氧核糖核酸（DNA）纠错系统仍在几乎每一个细胞组织结构中起作用，这种系统将原始的基因入侵信息转变为有用的细胞功能。这种由罗切斯特大学研究人员发现的机制确保任何植入细胞DNA中的外来基因材料在传入下一代时没有错误信息。该项研究的结果发表在9月20日出版的《细胞》杂志上，最近出版的《科学》和《细胞生物学杂志》对其进行了评论。
罗切斯特大学的马丁·戈罗夫斯基教授和他的博士后同事望月和书在观察一种称为四膜虫的单细胞组织时发现了这种机制。四膜虫含有两个细胞核（细胞中通常存储DNA信息的区域）。他们想弄清细胞如何将其基因密码从它的一个细胞核传给后代的细胞核，所以观察了细胞检查DNA信息和将其传入下一代的每一个步骤。这种检查系统（可能在比原生动物更复杂的生物机制中同样存在）就细胞如何在吸收有利于调整自身的入侵者优点的同时识别出有害入侵者方面提供线索。
戈罗夫斯基和望月发现，这种较短的核糖核酸段在进入子细胞中正在生成的细胞核前会从母细胞的一个细胞核进入另一个细胞核，比较两个细胞核中的基因模板，以保证一个“安全”的基因模式传入子细胞。
几乎所有细胞都将DNA信息贮存在一个细胞核中，但四膜虫将它的DNA信息以不同方式贮存在两个细胞核中。较小的一个细胞核（称为小核）仅仅是保护细胞的染色体组完好无损，其作用如同一个“保险盒”。而较大的一个（称为大核）使用DNA信息来调整细胞的生理功能。大核比小核少15%的DNA序列，在生成一个新的子细胞时，大核就会衰竭而死。但在大核完全消失之前，小核会进入其中并生成新的大核和小核。为了确保没有新的病菌DNA序列进入保险盒，细胞会检查小核中的DNA信息，使其不受已发生变化的原有大核的影响，在生成新的大核前消除所有外来信息。
戈罗夫斯基的研究小组认为在细胞进化的远古时代，细胞必须抵抗和现在一样遇到的各种攻击：病毒攻击细胞，将它们的DNA信息强加给细胞，破坏正常的细胞功能；游离的遗传物质转位子将在细胞染色体组中的多处存在，大量复制、肆意破坏。细胞为了存活下来而逐渐产生了一种纠错系统，能够识别入侵的DNA信息，要么消灭它，要么压制它的作用。