在生物进化的过程中,基因组会通过基因的扩增(gene duplication)或基因的水平转移(horizontal gene transfer)得到新的基因,也会通过基因的删除丢失基因。如果后者的速度大于前者的速度,基因组就会变小(genome reduction)。发生基因组变小的例子有细胞器和专性寄生细菌。在细胞器中,大量的基因可以转移到宿主的细胞核中,例如,线粒体和叶绿体的基因组可以分别小到4kb和35kb。在专性寄生细菌中,基因组的变小是有限的,因为专性寄生细菌与宿主的关系并没有细胞器与真核细胞的关系那样紧密,专性寄生细菌的基因组会变小,但必须满足其生存的最基本需要。专性寄生细菌的例子有Mycoplasma genitalium 或phytoplasmas 以及昆虫的共生细菌Buchnera或超高温菌Nanoarchaeum equitans。
到目前为止,所有的基因组变小事件都伴随着细菌从自由生活转向寄生生活。但是,这篇文章却首次报道了一种基因组变小现象发生在一种自由生活(free-living )的细菌中。
这种细菌叫Prochlorococcus species,它是海洋中大小最小的,也是数量最多的光和自养生物。
这篇文章提出了一种解释这种基因组变小现象的假说。
参考文献:
Alexis Dufresne , Laurence Garczarek and Frederic Partensky .
Accelerated evolution associated with genome reduction in a free-living prokaryote.
Genome Biology 2005, 6:R14 doi:10.1186/gb-2005-6-2-r14.
http://genomebiology.com/2005/6/2/R14