作者分析了线虫基因组中60个ABC转运子,并把它们和人、酵母、果蝇的进行系统进化分析。发现这个基因家族存在比人们预想的多的基因重复和丢失,而且这个比较保守的基因家族竟然只有很少的直系同源基因(orthologs)。能够提供多药物抗性(Multi-drug resistance ,MDR)的蛋白只在几个明显的亚家族上,并且它们似乎已经独立“扩增”了好几次。
作者认为,ABC转运子基因家族的进化可以用一个叫作“动态一致”(dynamic-coherence)的模型解释。及由于ABC转运子具有广泛的底物专一性,造成ABC转运子基因家族更容易丢失部分亚家族,并且在功能需要时,又会由于基因重复造成大量的旁系同源基因(paralogs)。

Tree of human ATP-binding cassette domains.
背景:
许多天然药物都是疏水的,这样它们可以方便的进入细胞膜。但是细胞也有一些蛋白用来把这些药物排出细胞外,这些蛋白通常是膜蛋白,它们消耗能量把细胞内的某些分子(药物)排出细胞外,使细胞具有多种药物抗性(Multi-drug resistance ,MDR)。ABC转运子(ATP-binding cassette (ABC) transporters )就是转运蛋白中最大的一个家族,它占了大肠杆菌基因组的5%。ABC转运子至少包括2个ATP结合模体以及2个穿膜螺旋连在一起。
参考文献:
Jonathan A Sheps, Steven Ralph, Zhongying Zhao, David L Baillie and Victor Ling. (2004) The ABC transporter gene family of Caenorhabditis elegans has implications for the evolutionary dynamics of multidrug resistance in eukaryotes. Genome Biology, 5:R15. |full article|


