透明線蟲揭密：基因表現如何穿越2000萬年演化長河？

最新研究發現，不同細胞型別的演化速度存在顯著差異。美國《科學》期刊近期發表突破性論文，揭示兩種土壤線蟲儘管在2000萬年前就已分化，卻仍保持驚人相似的基因表現模式。

華盛頓大學醫學院基因體科學教授羅伯特·華特斯頓博士表示：「這種演化距離下，基因表現竟能維持如此高度一致性，簡直不可思議！」這位共同資深作者強調，當基因改變會影響多種細胞時，其表現模式往往傾向保持穩定（演化生物學稱之為「保守性」）。相反地，若基因僅限於單一或少數細胞表現，則較容易產生變異。

研究團隊特別觀察到，兩種線蟲的基因表現差異主要出現在特定細胞型別中。例如：負責肌肉運動或消化等基礎功能的細胞表現相對穩定；而與環境感知相關的細胞則更容易發生改變。

論文第一作者、賓夕法尼亞大學博士後研究員克里斯多福·拉吉解釋：「神經功能相關基因似乎演化速度更快，這可能是適應新環境所需。不過目前這還只是推測。」該研究比較了秀麗隱桿線蟲與布氏隱桿線蟲的基因表現，這兩種長約1毫米的透明線蟲各由約550個細胞組成，因其高度相似的體細胞對應關係，成為演化研究的理想模型。

研究採用單細胞RNA定序技術，追蹤胚胎從28個未分化細胞發展到主要細胞型別定型的12小時過程中，每個細胞的信使RNA變化。賓州大學基因體前沿研究所所長金俊亨博士指出：「這是首次能完整比較兩種生物每個單一細胞的發育過程！」

研究共同資深作者約翰·莫瑞副教授表示，目前尚無法解釋觀測到的基因表現差異究竟源於適應性演化，或只是隨機遺傳漂變的結果。這項由美國國家衛生研究院和國家科學基金會資助的研究，將為演化生物學開闢新的探索方向。