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一个小小的基因转变可能启动了脊椎动物的进化
了解信号基因中蛋白质多样性的增加如何帮助推动从无脊椎动物到脊椎动物的转变，从而重塑有脊柱的动物的进化方式。
来源:《Discover》杂志从青蛙和鱼到鸟类和人类，脊椎动物的形态多种多样。它们包括具有脊椎、复杂神经系统和特殊器官的动物，这些器官将它们与无脊椎动物亲戚区分开来。这种转变如何在基因水平上展开仍然是一个悬而未决的问题。
现在，圣安德鲁斯大学的研究人员报告说，当脊椎动物出现时，一小群基因的表现有所不同。在《BMC Biology》上发表的一项研究中，研究小组发现，这些帮助细胞在发育过程中进行交流的基因，在进化的那个阶段开始产生更广泛的蛋白质形式。这种变化特别出现在信号链末端的基因中，它们影响细胞如何决定成为什么。
“令我们感到非常惊讶的是，与我们观察的任何其他类型的基因相比，这一小部分非常特殊的基因的表现如何脱颖而出，”主要作者 David Ferrier 在一份新闻稿中说。
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信号基因在脊椎动物进化中的作用
所有动物都依赖信号通路、基因和蛋白质网络来实现细胞间的交流。这些途径有助于确定胚胎如何发育以及组织和器官如何形成。
七鳃鳗
（图片来源：Sebastian Shimeld）
每个通路的末端是转录因子效应子，即控制遗传指令如何执行的蛋白质。他们确定哪些基因响应信号而打开或关闭。
扩大蛋白质多样性
爪蟾蝌蚪
（图片来源：Marika Salonna）
脊椎动物的基因并不比简单的动物多多少。例如，人类的基因数量与一些无脊椎动物大致相同。这表明复杂性可能更少地依赖于添加新基因，而更多地依赖于扩展现有基因的功能。