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2021-09-28 21:56
研究历程
上世纪70年代和80年代，研究者在不同种群的混合区域研究后发现，不同种群仍然能够杂交，这意味着即便某些基因组已经开始发生变异，但基因仍然能够流动。2001年，芝加哥大学的Chung-I Wu提出假说，认为新物种的形成是通过不同片段的基因组逐步改变而完成的。也就是说，属于同一物种的不同种群体内的某些基因组发生变异的同时，其他部分的基因组仍然能够相互融合和协调。他表示，即便是微小差异也会导致新物种的产生，例如适应新环境或挑选伴侣。但直到Hahn对比了两种类型的冈比亚按蚊之后，该观点才获得了研究者的认可。
Hahn与同事发现的3座“基因组岛”实际上是两类冈比亚按蚊身上差别最大的3组DNA。不久之后，圣母大学疟疾研究者Nora Besansky针对蚊子的基因组开展了研究。在研究优艾设计网_PS论坛中，她也发现了差别化的基因组，并使用名为遗传固定指数（FST）的统计工具对相关区域进行了鉴定。该方法旨在将特定种群的DNA差异比例与整个物种的DNA差异比例作对比。
2008年，一项针对两个豌豆蚜虫种群的研究揭示了“基因组岛”与基因差异选择的关系。两个豌豆蚜虫种群一个栖息在红三叶草上，另一个栖息在紫花苜蓿上，马里兰大学帕克分校进化生物学家Sara Via通过培育和DNA映射技术确定了两种蚜虫特殊的基因区域，该区域的基因能够帮助蚜虫适应不同的食物来源，并且这些基因位于高遗传固定指数区域。
这是“基因组岛”存在的证明。爱达荷大学进化生物学家Luke Harmon表示，“基因组岛”理论被很多人认为是能够完美解释生态物种形成的理论，这部分要归功于形象的比喻：水流代表着基因组的流动，而“基因组岛”则像大海中火山喷发后形成的岛屿，当水流流过岛屿时被陆地阻断和分流。此外，随着时间的推移，岛屿会不断扩张，直到完全阻断水流，基因组完全无法再实现流动，新物种由此诞生。岛屿之所以能够不断扩展是因为有利基因会不断地被复制，其他对个体有利的基因突变也会加入进来，使得岛屿保持延展，长此以往，更多的“基因组岛”亦会生成。
遭到质疑
但是，对“基因组岛”理论的质疑也一直没有停止。2009年，杜克大学的Mohamed Noor和Sarah Bennett在一篇发表在Heredity杂志上的评论中表示，“基因组岛”只是不切实际的幻想。他们指出，如果新物种开始分化但最终没有成型，那么高遗传固定指数区域内的基因组上的差异点也有可能是该过程遗留下来的。此外，差异点的形成也可能仅仅是因为DNA序列和结构阻碍了基因的流动，若是如此，这些差异点上将不会包含有利于个体的DNA。
圣母大学进化生物学家Jeffrey Feder一开始是“基因组岛”理论的支持者，但当Feder研究苹果蝇蛆和山楂蝇蛆后，他开始怀疑该理论的正确性。在北美洲，绝大多数山楂蝇蛆会将卵产在山楂树的果实上，但约150年前，一部分山楂蝇蛆开始将卵产在苹果上，在那时苹果刚刚被引进到北美。苍蝇倾向于在产卵的地方寻找异性交配，因此到了今天，两个种群的杂交行为变少，基因流动也不多，虽然它们现在还属于同一物种，但最终会成为两个独立的物种。
2003年，Feder和其他研究人员发现了可能对形成新物种起到关键作用的基因—— 一段非常长的DNA片段，并且在山楂蝇蛆和苹果蝇蛆体内呈相反方向延伸。这段DNA片段看上去就是一个“基因组岛”，因为它能够调节苍蝇在果实上进食的时间，进而影响苍蝇的生命周期。
但当Feder和同事将更多更复杂的研究工具引入到山楂蝇蛆和苹果蝇蛆的DNA研究中时，他们还发现了数十个其他的差异点。因为差异点的数量太多了，他们据此推断可能存在“基因组大陆”，自然选择会在整块“大陆”上进行，或存在几座“高山”——这里是自然选择过程中最关键的点。在Feder的研究之后，还有其他的研究小组在向日葵、蝴蝶及棘鱼等物种身上发现了类似的多个差异点。其中一个小组甚至重新仔细研究了冈比亚按蚊的DNA，将M型和S型详细对比，而不是像Hahn那样只划出一个个子集。总体来说，诸多研究者发现：新物种的诞生过程是以整个基因组为一个整体开始的，而不是从一小部分基因的变异开始的。
去年春天，Hahn从“基因组岛”理论的提出者转为反对者。Hahn和他的博士后学生Tami Cruickshank分析了蚊子、家鼠、欧洲野兔及蝴蝶的基因组数据，提出了代替遗传固定指数的评测方法。他们的分析结果显示：那些汇报发现“基因组岛”的实验结果在应用新的评测方法后就变得不再成立，Hahn和Cruickshank将他们的研究结果在线发表于《分子生态学》6月刊上。
但是其他科学家的研究结果却对“基因组岛”理论予以支持。加拿大温哥华市英属哥伦比亚大学植物学家Loren Rieseberg和他的博士后学生Rose Andrew近期将生长在大草原上的向日葵的DNA与生长在沙丘上的向日葵的DNA进行对比。研究结果显示：基因流动对产生“基因组岛”非常重要，他们将这一结果发表于《进化》9月刊上。
乌普萨拉大学进化生物学家Jochen Wolf和同事对两个仍然能够相互杂交的欧洲乌鸦种群进行基因测序。欧洲乌鸦的全身呈黑色，而欧洲灰鸦则全身呈灰色。Wolf的研究小组在两个种群的基因组中只发现了82个独立的差异点，相对于全部840万个基因组来说，这只占很小的一部分，而且几乎所有的差异点都位于大“基因组岛”上。6月，Wolf领导的研究小组发表了这一研究结果，并指出“基因组岛”中含有决定颜色偏好以及视觉感知的基因组，这意味着乌鸦会倾向于选择同样颜色的同类作为配偶，而灰鸦也会如此。
英国爱丁堡大学进化生物学家Nicholas Barton说：“随着更多更精细的分析手段的出现，‘基因组岛’理论终将被证明是对还是错。但这需要一段较长的时间。”
Doris_2019 2021-09-28 22:04
有科学家的研究认为基因组岛是存在的，且提出了相关假说：
基因组并不是基因的随机拼凑，其中有有些DNA片段在基因的成分或编码功能上与别的区域有很大的不同，它们被称为基因组岛屿（Genomic islands），它们可能是基因组的“外来居民”，即通过基因水平转移（horizontal 优艾设计网_PS论坛gene transfer, HGT）的方式进入基因组。有两篇篇论文介绍了一种鉴别基因组“外来居民”的方法。
微生物基因组中的“外来居民”的比例有多有少，有些基因组存在多于20％的“外来居民”，有多种方法用于鉴别出这些居民，如根据这些外来基因在密码子、氨基酸成分的组成不同，或根据构建系统进化树的方法等等，但可能每种方法都有其不足，每种方法只能找到一部分的外来基因。通过基因水平转移得来的基因片段具有一定的长度，所以，外来的基因很可能是成簇排列，这已经有了一些生物学证据，比如说与病原相关的基因簇通常成簇排列形成“岛屿”，在非致病菌中也存在一些大的基因岛屿。
这篇文章预测基因岛的基本原理是：在亲缘关系很近的物种中，他们的密码子使用频率是相近的。
六合霸主 2021-09-28 22:13优艾设计网_PS问答
确实，事实上绝大多数“基因组岛”的发现实际上都是科学家评测手段的差异所导致的没有足够证据证明‘基因组岛’的存在。但有些研究团队却提供了新的研究结果，暗示“基因组岛”确实存在，且在某些物种的形成过程中起决定性作用。
研究历程
上世纪70年代和80年代，研究者在不同种群的混合区域研究后发现，不同种群仍然能够杂交，这意味着即便某些基因组已经开始发生变异，但基因仍然能够流动。2001年，芝加哥大学的Chung-I Wu提出假说，认为新物种的形成是通过不同片段的基因组逐步改变而完成的。也就是说，属于同一物种的不同种群体内的某些基因组发生变异的同时，其他部分的基因组仍然能够相互融合和协调。他表示，即便是微小差异也会导致新物种的产生，例如适应新环境或挑选伴侣。但直到Hahn对比了两种类型的冈比亚按蚊之后，该观点才获得了研究者的认可。
Hahn与同事发现的3座“基因组岛”实际上是两类冈比亚按蚊身上差别最大的3组DNA。不久之后，圣母大学疟疾研究者Nora Besansky针对蚊子的基因组开展了研究。在研究优艾设计网_PS论坛中，她也发现了差别化的基因组，并使用名为遗传固定指数（FST）的统计工具对相关区域进行了鉴定。该方法旨在将特定种群的DNA差异比例与整个物种的DNA差异比例作对比。
2008年，一项针对两个豌豆蚜虫种群的研究揭示了“基因组岛”与基因差异选择的关系。两个豌豆蚜虫种群一个栖息在红三叶草上，另一个栖息在紫花苜蓿上，马里兰大学帕克分校进化生物学家Sara Via通过培育和DNA映射技术确定了两种蚜虫特殊的基因区域，该区域的基因能够帮助蚜虫适应不同的食物来源，并且这些基因位于高遗传固定指数区域。
这是“基因组岛”存在的证明。爱达荷大学进化生物学家Luke Harmon表示，“基因组岛”理论被很多人认为是能够完美解释生态物种形成的理论，这部分要归功于形象的比喻：水流代表着基因组的流动，而“基因组岛”则像大海中火山喷发后形成的岛屿，当水流流过岛屿时被陆地阻断和分流。此外，随着时间的推移，岛屿会不断扩张，直到完全阻断水流，基因组完全无法再实现流动，新物种由此诞生。岛屿之所以能够不断扩展是因为有利基因会不断地被复制，其他对个体有利的基因突变也会加入进来，使得岛屿保持延展，长此以往，更多的“基因组岛”亦会生成。
遭到质疑
但是，对“基因组岛”理论的质疑也一直没有停止。2009年，杜克大学的Mohamed Noor和Sarah Bennett在一篇发表在Heredity杂志上的评论中表示，“基因组岛”只是不切实际的幻想。他们指出，如果新物种开始分化但最终没有成型，那么高遗传固定指数区域内的基因组上的差异点也有可能是该过程遗留下来的。此外，差异点的形成也可能仅仅是因为DNA序列和结构阻碍了基因的流动，若是如此，这些差异点上将不会包含有利于个体的DNA。
圣母大学进化生物学家Jeffrey Feder一开始是“基因组岛”理论的支持者，但当Feder研究苹果蝇蛆和山楂蝇蛆后，他开始怀疑该理论的正确性。在北美洲，绝大多数山楂蝇蛆会将卵产在山楂树的果实上，但约150年前，一部分山楂蝇蛆开始将卵产在苹果上，在那时苹果刚刚被引进到北美。苍蝇倾向于在产卵的地方寻找异性交配，因此到了今天，两个种群的杂交行为变少，基因流动也不多，虽然它们现在还属于同一物种，但最终会成为两个独立的物种。
2003年，Feder和其他研究人员发现了可能对形成新物种起到关键作用的基因—— 一段非常长的DNA片段，并且在山楂蝇蛆和苹果蝇蛆体内呈相反方向延伸。这段DNA片段看上去就是一个“基因组岛”，因为它能够调节苍蝇在果实上进食的时间，进而影响苍蝇的生命周期。
但当Feder和同事将更多更复杂的研究工具引入到山楂蝇蛆和苹果蝇蛆的DNA研究中时，他们还发现了数十个其他的差异点。因为差异点的数量太多了，他们据此推断可能存在“基因组大陆”，自然选择会在整块“大陆”上进行，或存在几座“高山”——这里是自然选择过程中最关键的点。在Feder的研究之后，还有其他的研究小组在向日葵、蝴蝶及棘鱼等物种身上发现了类似的多个差异点。其中一个小组甚至重新仔细研究了冈比亚按蚊的DNA，将M型和S型详细对比，而不是像Hahn那样只划出一个个子集。总体来说，诸多研究者发现：新物种的诞生过程是以整个基因组为一个整体开始的，而不是从一小部分基因的变异开始的。
去年春天，Hahn从“基因组岛”理论的提出者转为反对者。Hahn和他的博士后学生Tami Cruickshank分析了蚊子、家鼠、欧洲野兔及蝴蝶的基因组数据，提出了代替遗传固定指数的评测方法。他们的分析结果显示：那些汇报发现“基因组岛”的实验结果在应用新的评测方法后就变得不再成立，Hahn和Cruickshank将他们的研究结果在线发表于《分子生态学》6月刊上。
但是其他科学家的研究结果却对“基因组岛”理论予以支持。加拿大温哥华市英属哥伦比亚大学植物学家Loren Rieseberg和他的博士后学生Rose Andrew近期将生长在大草原上的向日葵的DNA与生长在沙丘上的向日葵的DNA进行对比。研究结果显示：基因流动对产生“基因组岛”非常重要，他们将这一结果发表于《进化》9月刊上。
乌普萨拉大学进化生物学家Jochen Wolf和同事对两个仍然能够相互杂交的欧洲乌鸦种群进行基因测序。欧洲乌鸦的全身呈黑色，而欧洲灰鸦则全身呈灰色。Wolf的研究小组在两个种群的基因组中只发现了82个独立的差异点，相对于全部840万个基因组来说，这只占很小的一部分，而且几乎所有的差异点都位于大“基因组岛”上。6月，Wolf领导的研究小组发表了这一研究结果，并指出“基因组岛”中含有决定颜色偏好以及视觉感知的基因组，这意味着乌鸦会倾向于选择同样颜色的同类作为配偶，而灰鸦也会如此。
英国爱丁堡大学进化生物学家Nicholas Barton说：“随着更多更精细的分析手段的出现，‘基因组岛’理论终将被证明是对还是错。但这需要一段较长的时间。”
Doris_2019 2021-09-28 22:04
有科学家的研究认为基因组岛是存在的，且提出了相关假说：
基因组并不是基因的随机拼凑，其中有有些DNA片段在基因的成分或编码功能上与别的区域有很大的不同，它们被称为基因组岛屿（Genomic islands），它们可能是基因组的“外来居民”，即通过基因水平转移（horizontal 优艾设计网_PS论坛gene transfer, HGT）的方式进入基因组。有两篇篇论文介绍了一种鉴别基因组“外来居民”的方法。
微生物基因组中的“外来居民”的比例有多有少，有些基因组存在多于20％的“外来居民”，有多种方法用于鉴别出这些居民，如根据这些外来基因在密码子、氨基酸成分的组成不同，或根据构建系统进化树的方法等等，但可能每种方法都有其不足，每种方法只能找到一部分的外来基因。通过基因水平转移得来的基因片段具有一定的长度，所以，外来的基因很可能是成簇排列，这已经有了一些生物学证据，比如说与病原相关的基因簇通常成簇排列形成“岛屿”，在非致病菌中也存在一些大的基因岛屿。
这篇文章预测基因岛的基本原理是：在亲缘关系很近的物种中，他们的密码子使用频率是相近的。
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确实，事实上绝大多数“基因组岛”的发现实际上都是科学家评测手段的差异所导致的没有足够证据证明‘基因组岛’的存在。但有些研究团队却提供了新的研究结果，暗示“基因组岛”确实存在，且在某些物种的形成过程中起决定性作用。
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