由于人類和黑猩猩很大程度上共享相同的DNA，因此一直以來研究人員都采用基因調(diào)控變化來研究兩者之間的進化分歧。然而現(xiàn)在來自芝加哥大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，長期以來被視作是基因調(diào)控差異標(biāo)志的mRNA表達水平，通常不能反映人類和黑猩猩之間蛋白質(zhì)表達以及生物學(xué)功能差異。這項工作發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上。

芝加哥大學(xué)人類遺傳學(xué)教授Yoav Gilad博士說：“我們本以為我們已經(jīng)知道了如何識別人類和黑猩猩之間的mRNA表達水平差異模式，它們是具有功能重要意義的可靠候選指標(biāo)。但現(xiàn)在我們看到了這樣的mRNA模式并沒有轉(zhuǎn)換到蛋白質(zhì)水平，這一意味著它們不大可能影響了功能表型差異。”

為了實現(xiàn)基因表達，必須首先將DNA轉(zhuǎn)錄為信使RNA（mRNA），然后mRNA編碼生成蛋白質(zhì)，后者是生物學(xué)的基本構(gòu)件也是驅(qū)動細(xì)胞功能的發(fā)動機。盡管人類和黑猩猩之間共享了高度相似的基因組，以往的研究表明在mRNA表達水平上兩個物種進化產(chǎn)生了較大的差異。其中許多的差異被認(rèn)為表明了進化分歧的區(qū)域，由此指出了對于人類特異性性狀至關(guān)重要的基因。

為了驗證這一說法，Gilad、現(xiàn)任職斯坦福大學(xué)的Jonathan Pritchard博士和他們的研究小組，利用高分辨率質(zhì)譜將人類和黑猩猩細(xì)胞系中成千上萬蛋白質(zhì)的表達水平與對應(yīng)mRNA的表達數(shù)據(jù)進行了比較。

研究小組發(fā)現(xiàn)有815個基因mRNA表達水平存在差異，而只有571個基因的蛋白質(zhì)水平存在差異。總的來說，他們發(fā)現(xiàn)有266個有mRNA差異的基因沒有產(chǎn)生蛋白質(zhì)水平變化。當(dāng)他們將恒河獼猴細(xì)胞系與黑猩猩和人類細(xì)胞系進行比較時也看到了相似的結(jié)果，從而證實了這一趨勢。

“過去其中的一些mRNA調(diào)控模式被視作是人類重要基因自然選擇的證據(jù)，現(xiàn)在則不再能夠這樣認(rèn)為，”Gilad說。

新研究提出了這樣的問題：如果mRNA表達水平差異不一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)差異，那么物種之間存在這種差異的原因是什么？盡管還需要進一步的研究探討，Gilad認(rèn)為這項研究表明了蛋白質(zhì)表達水平的進化相比于mRNA水平，通過一種未知的補償或緩沖機制受到了更大的進化限制。

目前，利用mRNA表達水平作為一種基因功能重要性量度的研究還需要重新評估，并且不僅僅是進化研究。

“我們通過研究mRNA轉(zhuǎn)錄獲得了對于復(fù)雜疾病的一些認(rèn)識，但我們的知識中還存在大量的漏洞。或許其中一些就是因為這種不一致所導(dǎo)致，”Gilad說。