人类大脑进化的新机制：神经祖细胞形态的变化促进皮层祖细胞扩增(8)

（题外4：SMN1翻译出完整的SMN蛋白，SMN2含单碱基突变（840C→T），导致转录时mRNA发生选择性剪接（alternative splicing），不能生成完整的SMN蛋白，且不稳定易被降解。SMN1基因的突变和缺失导致SMN蛋白的缺失，引起儿童脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）。疾病的严重程度受SMN2基因的拷贝数影响，拷贝越少，补充的SMN蛋白越少，疾病越严重，最严重的只能活几个月甚至胎死。SMA曾经是无治之症，2019年有了基因治疗，Zolgensma，一针200万美金，史上最贵的药。十年前，作者出于好奇，曾跨物种比较过SMN2基因，发现几乎所有四脚行走的动物都没有，唯一跟人类一样也有SMN2的物种是跟我们一样两只脚走路的鸡，猜测SMN2会不会跟人类的直立行走进化有关。
感兴趣的读者可以尝试在鸡中敲除SMN2，看鸡会不会从此不能直立行走了，当然他也可能是得了SMA病。或者在正常的小鼠中导入人SMN2，看小鼠会不会从此变得直立行走。目前的小鼠模型都是在敲除了小鼠SMN之后再导入人SMN2模拟人SMA病。如果发了文章，记得在致谢里提一下作者名字。）
2.盗窃：如去年获得诺贝尔化学奖的现在最流行最强大的基因编辑技术CRISPR是细菌从病毒那盗取过来的一段基因序列用于防御病毒感染用的。再如中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队刚刚发表的一篇Cell文章发现害虫烟粉虱表达BtPMaT1基因（编码一种代谢酚糖的酶）用来对抗植物对害虫的防御(Xia et al., 2021)。为防御害虫，植物会分泌酚糖等次生代谢物，而植物自己含MaT基因可以代谢酚糖。基因序列分析发现BtPMaT1与多种植物的MaT基因同源，提示在漫长的进化过程中，烟粉虱从植物那盗取了植物的MaT基因整合入自己基因组，来对抗植物对害虫的防御。这一基因从植物转移到昆虫的机制很可能是通过逆转录病毒来实现的（详见BioArt报道：谢道昕、钱前点评 | Cell封面！20年磨一剑，张友军团队揭示烟粉虱广泛寄主适应性的分子机制）。
再举一个和逆转录病毒相关的例子，艾滋病病毒合成syncytins蛋白将细胞粘附一起利于病毒在细胞间传递，而人从艾滋病病毒那盗取了syncytins用于胚胎发育过程中亲子间营养传递(Mi et al., 2000)。事实上，人基因组中8%的序列为从病毒盗取而来的内源性逆转录病毒。达尔文在最初版的进化论中为解释拉玛克学说提出了一个泛生论pangenesis的概念。根据拉玛克学说，后天习得的变化可遗传，但该理论有两个问题：一个是后天习得如何改变基因，现在的研究热门表观遗传学或许可以成为一种途径；另一个是体细胞的变化如何传递到生殖细胞，达尔文的泛生论里就提出一个泛生子的概念，可以将体细胞的变化传递到生殖细胞。内源性逆转录病毒可能起到达尔文所说的泛生子的作用。感兴趣的同学可以读一下一本科普书Lamarck"s Signature : How Retrogenes Are Changing Darwin"s Natural Selection Paradigm。