
德國研究團隊首度直接觀察到「跳躍基因」跨物種移動,為生物演化機制提供新的直接證據。示意圖。(圖擷取自Freepik)
基因竟然也會「跨物種搬家」。德國科學家首次直接拍到,一段俗稱「跳躍基因」(Jumping Gene)的遺傳片段,從一種微生物移動到另一種生物體內,首度留下基因跨物種傳播的直接證據,也讓科學家重新認識生物演化的方式。
根據《SciTechDaily》報導,這項研究由德國馬克斯普朗克海洋微生物研究所完成,成果發表於《科學報告》(Scientific Reports)期刊。研究人員原本是在觀察一種掠食性細菌如何獵食古菌,卻意外在死亡細胞內發現來自另一種微生物的基因訊號。進一步分析後確認,那是一段正在嘗試進入新宿主的「跳躍基因」,也是科學界首次直接觀察到這類基因跨越不同物種的過程。過去學界雖推測這種現象存在,但一直沒有直接證據。
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一般情況下,基因會透過繁殖由親代傳給下一代,但科學家早已懷疑,部分基因其實也能直接在不同物種之間移動,只是始終無法親眼證實。這次研究終於捕捉到這一幕。研究人員指出,「跳躍基因」就像會自行搬家的DNA片段,當它進入新的位置後,有時會改變細胞功能,因此被認為是推動生物演化的重要力量。
研究人員還發現,這段跳躍基因不是靠病毒傳播,而是利用「環狀RNA」(Circular RNA)完成跨物種移動。由於這種RNA形成封閉圓環,比一般RNA更穩定,即使宿主細胞死亡,也能保留較長時間,讓跳躍基因有機會進入另一種生物體內。這項發現顯示,基因跨物種傳播可能還有過去未知的新途徑。
研究團隊表示,環狀RNA近年已成為生醫研究的重要方向,不僅與人體代謝及部分癌症形成有關,也被視為下一代RNA疫苗的重要技術之一。這項研究雖然屬於基礎科學,但首次證明環狀RNA可能協助基因跨越物種傳播,不僅解開演化研究多年的疑問,也為癌症治療、RNA藥物及新一代RNA疫苗的發展提供新的研究線索。

螢光顯微鏡拍攝到「跳躍基因」RNA(青綠色)出現在另一種微生物細胞(紫色)內,為科學家首次直接觀察到基因跨物種移動提供關鍵證據。(圖擷取自德國馬克斯普朗克海洋微生物研究所)
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