阻止“社会欺骗”的分子

　　 

生物通报道：进化生物学家很难理解一个集体处在资源竞争的压力之下是如何能够维持社会合作性的。一项新的研究中，Rice大学和Baylor医学院的进化生物学家和遗传学家找到了应对竞争压力并稳固社会合作的一个遗传机制。他们的研究成果发表在10月7日的Nature上。

基因多效性（pleiotropy）是指一个基因决定或影响多个性状的形成。研究人员利用目前最先进的分子遗传工具，发现基因多效性机制在防止粘菌中个体阿米巴虫欺骗利用它的邻居中起到重要的作用。

阿米巴虫是一种社会性的微生物，研究人员将它们作为研究的模型。当阿米巴虫从它们侵入的细菌中出来时，它们就会联合起来并有五分之一的单细胞个体会牺牲自己来形成支持孢子的柄。在形成柄之前，这个群体会经过一个形成类似鼻涕结构的阶段。在这个阶段，细胞会产生信号分子DIF-1，这种信号导致这个群体的一些个体脱离整个群体并进入“前柄”发育阶段。研究组利用生物技术创造出一种突变的阿米巴虫，这种突变体没有dimA基因。已知DimA基因能够编码一种阿米巴虫用于识别DIF-1的重要蛋白。研究人员惊奇地发现不能识别DIF-1信号的突变体（骗子）很难进入到柄前端的孢子中。

实验证明dimA基因不仅对DIF-1的识别很重要，而且对孢子的产生也是至关重要的。DimA能够编码一种转录因子，这个因子能够与核中的DNA结合从而控制基因的表达。这项研究发现了一个阻止欺骗行为的分子以及它背后的遗传机制，即将协作性基因与繁殖的重要功能紧密的结合起来阻止“欺骗”的发生。