上万株黄瓜中“挖”出隐形宝库
中国科学报 ｜ 2025-07-01

从DNA到RNA再到蛋白质的遗传学“中心法则”，正被科学家重新解读。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员杨学勇、深圳农业基因组研究所研究员黄三文和英国约翰·英纳斯中心研究员丁一倞联合团队首次在遗传上证明了同义突变通过调控m6A修饰和mRNA结构构象决定驯化的重要农艺性状。这是首次为高等生物同义突变的功能性影响提供确凿的遗传学证据。7月1日，相关成果在线发表于《细胞》。

这项始于黄瓜果实驯化的基础研究，意外解开了基因组深处被忽视的调控密码。

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同义突变通过表观转录调控机制改变了黄瓜果实长短。受访者供图

“沉默突变”的研究困局

遗传学的中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，完成遗传信息的转录和翻译过程；也可以从DNA传递给DNA，完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物遵循的法则。

DNA是一本用4个字母密码（A、T、C、G）写成的生命说明书，每3个字母组成一个“密码子”，对应一个特定的氨基酸，即蛋白质的组成单元。同义突变就像某个词换成它的同义词，比如把“快跑”换成“狂奔”，虽然这个词变了，但它最终指令制造的氨基酸种类没有变。过去，人们认为这种变化就像换个说法，不影响最终的蛋白质结构和功能，所以也叫“沉默突变”。

“自上世纪中叶分子遗传学兴起，中心法则构建的认知框架将DNA序列变化严格分为两类：改变氨基酸的‘异义突变’直接影响蛋白质功能，而不改变氨基酸的‘同义突变’则被认定为进化中的中性事件，自然选择不会对它起作用。”论文共同通讯作者黄三文告诉《中国科学报》，这是早期分子进化理论的核心观点之一。