中二病

改写历史：科学家公布首个具同形孢子蕨类植物的全长基因组_我的网站

一 |     “每一个基因组都讲述了一个不同的故事，”共同作者、佛罗里达自然历史博物馆的杰出教授Doug Soltis说。    盛夏逐光，公益暖心。近日，洛阳市涧西区南昌路街道江东社区暖意融融、欢声笑语不断，“共青团伙伴计划”趣味运动会精彩启幕。本次活动以“青春伙伴聚力同行 趣味运动温暖社区”为主题，由共青团洛阳市委、河南体彩洛阳分中心联合主办，共青团涧西区委、南昌路街道团工委、江东社区团总支承办。“蕨类植物是所有种子植物最接近的活体近亲，它们对食草动物产生化学威慑，可能对农业研究有用。然而直到现在，它们仍然是绿色生命中最后一个没有基因组序列的主要品系。”最近，两个不同的研究小组独立发表了桫椤（Alsophila spinulosa）和模式蕨类水蕨（Ceratopteris richardii）的基因组。活动重点面向新业态劳动者子女、困境青少年、社区中小学生开展精准陪伴服务，以趣味运动为纽带，把温情关爱送到基层少年身边。Ceratopteris的基因组分析为回答为什么蕨类植物平均储存的DNA比其他植物多这一长期的难题提供了提示。

二 | 与其他物种的基因组比较发现，蕨类植物从细菌那里“偷取”了它们的一些抗草食性毒素的基因。自20世纪60年代以来，人们对蕨类植物含有如此多的DNA最青睐的解释是全基因组的猖獗复制，即意外地将一组额外的染色体传给一个生物体的后代。这有时是有益的，因为所有额外的基因可以作为新性状进化的原材料。

三 | 近40名青少年、青年志愿者及居民代表齐聚现场，共赴一场邻里相融、青春向上的公益之约。

　　活动现场布置简洁温馨、秩序井然。事实上，全基因组复制被认为与几乎所有农作物的起源有关。河南体彩洛阳分中心相关负责人介绍，公益是体育彩票的立身底色与初心使命。全基因组复制在植物甚至一些动物中都很常见，但大多数生物往往会随着时间的推移抛弃多余的基因包袱，瘦身为更小的基因组，在代谢上更容易维持。体彩公益金广泛用于全民健身、教育助学、社会福利、乡村振兴等民生领域，扎实践行“来之于民、用之于民”的发行宗旨。作为中央专项彩票公益金重点扶持项目，“伙伴计划”将千万购彩者的点滴善意汇聚成帮扶力量，转化为青少年看得见、摸得着的成长保障。斯坦福大学的博士后学者、前佛罗里达博物馆的研究生Blaine Marchant说：“在过去的半个世纪里，这一直是一个主要的讨论点，并导致了各种矛盾的结果。

　　据悉，“伙伴计划”是共青团中央依托中央专项彩票公益金打造的全国性青少年服务示范项目，聚焦城市新就业群体子女、其他困境青少年，常态化开展思想引领、成长陪伴、身心健康关爱等精准服务。截至2025年底，全国“伙伴计划”已覆盖31个省区市2031个重点社区，惠及常住人口1830万人、服务青少年497万人。

四 | 试图弄清这一悖论背后的进化过程是令人难以置信的重要。”有了第一个完全组装的同胞蕨类基因组，科学家们终于准备好解决这个问题，但要做到这一点并不容易。

五 | 本次走进江东社区的趣味运动会，正是河南体彩洛阳分中心公益力量关爱青少年的生动实践。活动也为社区带来了体彩运动角，给孩子们提供了运动器材、学生文具等物资，丰富青少年课余文体生活，护航青少年快乐成长。对Ceratopteris庞大而复杂的基因组进行测序花费了八年多的时间，来自世界各地28个机构的数十名研究人员共同努力，其中包括美国能源部联合基因组研究所。最后的结果是7.46 gigabases的DNA，是人类基因组的两倍多。如果Ceratopteris通过反复的基因组复制事件增加了DNA，研究人员预计其39对染色体中的大部分将是相同的。

　　活动现场，团市委四级调研员秦卫红详细解读“伙伴计划”公益服务内容，鼓励青少年走出家门、主动交流，积极参与邻里互助和社区志愿活动，在集体成长中收获进步、锤炼品格。但他们发现的是一个混合的重复序列和数以百万计的被称为跳跃基因的短片段，它们占了蕨类植物DNA的85%。青年志愿者代表现场发出倡议，倡导青少年坚持科学运动、友善和睦邻里，以少年微光助力和谐社区建设。

　　本次运动会坚持“安全互动、快乐为先”理念，弱化竞技比拼、重在协作体验， 赛场之上，活力满满、温情满满。与其说是多个基因组副本，不如说Ceratopteris主要包含了数百万年来积累的基因碎片。“功能基因被大量的重复性DNA分开。

六 | “一圈到底”项目里，少年们手拉手连成长龙，默契传递呼啦圈，坚守不松手、不放弃，环环流转的道具串联起同心同行的伙伴情谊；“运球大作战”考验平衡能力与接力配合，孩子们凝神聚力、稳步前行，穿梭障碍、击掌接力、互相鼓劲，尽显携手相伴、互帮互助的团队精神；传统投壶项目融入传统文化底蕴，少年们有序排队、静心瞄准、从容投掷，在古韵游戏中沉淀心性、涵养定力。虽然我们还不确定Ceratopteris和其他蕨类植物的基因组是如何变得如此之大的，但很明显，关于基因组重复发作的普遍观点并没有得到支持，”共同作者、佛罗里达博物馆馆长和杰出教授Pam Soltis说。作者指出，现在做出任何确定的结论还为时过早，特别是由于这是在这个群体中进行的第一个范围的分析。

七 | 整场赛事喝彩声、加油声此起彼伏，不同群体的少年们打破隔阂、并肩组队，在趣味协作中快速熟悉、结伴相知。

　　在场家长纷纷为暖心活动点赞。与其他蕨类植物基因组的交叉比较将有助于更清楚地描绘出这些植物的进化过程。

八 | Marchant说，尽管如此，这些结果表明，与几乎所有其他植物相比，具同形孢子蕨类植物管理其遗传内容的方式有明显的区别。“我们似乎发现，像开花植物这样的东西，它们的基因组平均比蕨类植物小得多，只是更擅长摆脱垃圾DNA。它们更善于丢掉多余的染色体，甚至在小规模复制后缩小规模。”仔细观察Ceratopteris内部的数十亿个DNA碱基对，发现有多个防御基因为一种特别险恶的成孔毒素编码。

九 | “孩子平时大多居家独处，缺少同龄交流的机会，这次社区联合公益单位举办运动会，既能锻炼身体、结交朋友，还有专人看护，我们十分放心。

十 | ”一位家长如是说。这些毒素与细胞结合，在那里它们被激活并形成小的空心环，冲进细胞膜。现场青年志愿者全程维护秩序、协助赛事开展，以热忱青春服务护航少年成长，成为一道温暖靓丽的风景线。水通过产生的孔洞涌入细胞，导致细胞破裂。

十一 | Marchant解释说，科学家们对形成孔洞的毒素进行了深入研究，因为它们可能用于纳米孔技术。

作者丨河南日报社视觉全媒体中心·大河报记者 李俊峰、通讯员 王文豪

。然而，最常见的是，它们在细菌中被发现。Marchant说："这是蕨类植物DNA中这些细菌毒素相关基因的第一个具体证据，"他指出，这种相似性并不是一个巧合。蕨类植物似乎没有自己进化出这种毒素，而是通过一种叫做水平基因转移的过程直接从细菌那里获得了这种毒素。鉴于该基因有多个副本分布在三个独立的染色体上，这很可能发生了不止一次。他说：“令人着迷的是，这些基因的许多拷贝出现在植物的不同部位。

十二 | 一些在茎和根中高度表达，而其他拷贝只在叶子中表达，还有一些一般在所有组织中表达。我们目前不能确定这些基因的确切功能，但它们与细菌中的毒素形成基因的相似性肯定表明这些基因与防御有关。”这不会是蕨类植物第一次将外来DNA纳入其基因组。2014年的一项研究表明，蕨类植物可能是通过借用远缘植物的基因而进化出它们在阴暗环境中生长的特征能力。然而，相隔数百万年的进化的生物体究竟如何能够交换全功能的基因，仍然不清楚。

十三 | Doug Soltis解释说：“水平基因转移背后的机制仍然是陆地植物进化中调查最少的领域之一。在进化的时间尺度上，这有点像中彩票。任何时候植物受伤，其内部都容易受到微生物的入侵，但它们的DNA被纳入基因组似乎很神奇。

十四 | ”作者说，这只是一系列研究中的第一步，其实际应用范围从开发新型生物杀虫剂到创新的新保护战略等。

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Published on:00:58:34