《生命的化学》2008年28卷1期●新进展·33·CHEMISTRYOFLIFE2008，28(1)文章编号:1000-1336(2008)01-0033-04内含子的进化及基因表达调节靳霞吕占军（河北医科大学实验动物学部，石家庄050017）摘要：由于内含子（intron）的进化目前还没有一致的观点，一般认为内含子的进化是基因进化的重要部分，是与物种形成相适应的过程。内含子参与基因的组织特异性表达、蛋白质变异、基因转录等多种生物学过程。关键词：内含子(intron);进化；基因表达调节中图分类号：Q3930年前真核细胞含有断裂基因（splitgene）的原始生命中缺乏内含子，真核生物出现以后，内含子发现引起人们的震惊，断裂基因由表达的外显子是后来获得的[7]。Nguyen等[8]用最大似然法（maximum（exon）和不表达的内含子镶嵌构成。内含子如何进likelihoodmethod）分析来自七种真核生物684个正向化，有什么生物学作用，都是近代生物学急需解决同源基因内含子分布状态，结果支持内含子起源的晚的问题[1]。内含子一度被认为是无确定性质的序列，期内含子理论。是基因组的垃圾（junk），但越来越多的研究者逐渐1.2内含子的获得与丢失不同真核生物基因组中的认识到内含子有重要的生物学功能[2]。内含子RNA内含子密度在三个数量级范围内变化，这说明内含子含多种非编码RNA（noncodingRNA,ncRNA），包括在进化过程中发生广泛的内含子获得（图1）[7]和/或微RNA（microRNA）、核仁小RNA（smallnucleolar丢失（图2）[7]。关于内含子密度范围变化的一种解释RNA）、及用于RNA编辑（RNAediting）的指导RNA是，大的真核基因组中的内含子是从缺乏内含子的祖（guideRNA）[3]。内含子RNA是ncRNA的重要组成先进化而来，并且是逐渐积累的。近来研究显示一些成分，内含子通过获得和丢失的过程，影响ncRNA真核生物丢失很多内含子，而其它一些真核生物积累的变异而成为真核生物物种形成的一种动力[4]。内和/或获得很多内含子[9]。内含子随机获得和丢失可能含子与基因表达调节有关[5]，在mRNA产生、加工是内含子数量改变的重要因素。和输送中有重要作用[6]。通过对不同生物正向同源Roy等[1]对1560个人类-小鼠和360个小鼠-大鼠基因（orthologs）内含子-外显子的比较分析，发现正向同源基因的内含子-外显子结构进行分析，并通内含子变异性超过外显子，但是也显示一定的规律过外类群比较，即河豚与人类-小鼠、人类与小鼠-大性。鼠比较，发现了小鼠谱系中五个内含子丢失的证据，1.内含子的进化但没有发现人类内含子丢失,也没有发现人类和小鼠内1.1内含子的起源关于内含子的起源目前还没有一含子获得的证据。该实验中发现内含子丢失时，其周致性的见解，有两种主要理论，早期内含子理论认为围的编码序列没有改变，所涉及的内含子非常短，平内含子在原始生命中就已经存在，有利于新基因的产均200bp，低于哺乳动物内含子一个数量级，内含子生；晚期内含子理论认为与现在的原核生物相似，在丢失可能与基因重组有关。Roy等[10]比较了镰状疟原虫（Plasmodium收稿日期：2007-09-26falciparum）和约氏疟原虫（Plasmodiumyoelii）的3479作者简介：靳霞（1983-），女，硕士生，E-mail:jxybg1314@126.个正向同源基因保守区域的内含子位点，这些位点可com;吕占军(1952-)，男，教授，通讯作者，E-mail:lslab@hebmu.edu.cn能在十亿年前发生偏离，在2212个偏离位点中仅有27《生命的化学》2008年28卷1期·34·●RecentProgressCHEMISTRYOFLIFE2008，28(1)图1内含子获得模型[7]Aa（内含子转座）：一个来自基因RNA转录物的内含子被剪切出来，插入到另一个基因（或同一个）转录物无内含子的部位，再通过反转录使基因获得新的内含子。Ab（转座子插入）：在DNA水平转座子插入到一个基因无内含子部位，形成新的剪接内含子。Ac（基因串联复制）：一段内部带有AGGT序列的编码序列被复制，两个AGGT之间的序列被当作内含子，同时保留最初的编码序列。Ad（内含子转移）：发生在同源基因间的同源重组导致一个来自同源基因的内含子向另一个先前缺乏内含子的同源基因转移。Ae（II类自身剪接内含子转变为剪接内含子）：一个来自细胞器基因的II类自身剪接内含子转移到真核细胞核内并插入到基因的无内含子部位，通过剪接过程，