区分老鼠和奶牛是很容易的一件事。但同是哺乳动物的一份子，这种外貌和体型差异是何时产生的？2011年，科学家发现了奶牛和老鼠胚囊的差异，这个微小的中空球体细胞出现时间早于胚胎的发育。

　　成年哺乳动物很容易区分，值得指出的是，研究人员能够在发育的极早期阶段就能够指出差异。这个早期差异很大程度上是由于基因调控这个关键过程。

　　哺乳动物物种在外貌和体型方面都存在很大差异，而且生活的区域也有很大的不同之处。它们生活在陆地上(如人类和老鼠)，有的游弋在水中(如海豚和鲸鱼)，还有的甚至生活在空中(如蝙蝠)。和人类一样，所有的哺乳动物都拥有庞大、复杂的基因组——我们细胞中的DNA序列。这些基因组中包含指挥我们身体和大脑行为的指令。而DNA中我们确定功能的只占基因组序列的2%，这些已确定功能的基因在非有袋类哺乳动物中非常相似。那么到底是什么让我们看起来如此不同呢?

　　遗传学家玛丽 - 克莱尔·金与阿伦·威尔逊的研究表明，哺乳动物物种之间的主要区别不在于基因本身，而在与基因开启和关闭——也就是说，在于基因的调控。

　　了解哺乳动物的基因调控是一项具有挑战性的工作。调节我们基因的DNA序列即所谓的基因调控元件很难被识别出来。这些序列遍布于庞大的基因组中，我们身体每一个组织的基因组都存在巨大的差异。破译哺乳动物的基因调控，我们需要定位这些基因，并了解在动物进化过程中基因发生了怎样的变化。

　　基因调控的演化

　　随着进化的进行哺乳动物发生了分化，各种基因开关发挥着作用。我们基因的哪些方面保持不变，哪些方面发生了变化?

　　用于DNA测序的新的实验和计算工具使得识别基因调控元件，并以前所未有的精度和速度了解它们的活动成为可能。这些工具能够帮助我们研究哺乳动物基因组的基因调控，这些工作已经在人类和老鼠身上开展了。

　　发表在《细胞》杂志上的一篇最新研究说，我们发现不同的哺乳动物基因调控差异大的惊人。DNA序列极少调控我们的基因，这表明哺乳动物的基因活动是类似的。实际上，随着哺乳动物的进化，基因调控活动迅速变化(尽管仍经过数百万年——例如，人类和黑猩猩在进化到600万年时发生了分化)，这些差异可能导致了不同的基因开启和关闭。实际上，我们在每一个哺乳动物基因组中确定的部分调控元件是非常活跃的，这表明，调控元件与进化适应性相关联而产生不同的物种。

　　赋予新的用途

　　那么这些大量的、活跃的调控序列是如何出现? 我们的研究结果显示，不是获得全新的DNA序列来调节基因，哺乳动物的调控创新大多来自现有DNA序列和可能出现在他们的祖先物种进化的过程中DNA序列在某种程度上的共享，被某一个特定的物种赋予了新的用途。

　　这个过程类似于进化过程中的修修补补，连续调整现有的DNA序列，可能导致基因调控的新模式。 这种方式占了主导，而不是DNA的调控元件本身的作用，这可以在一定程度上解释了，我们看到的哺乳动物的快速进化，而且也是哺乳动物适应地球生态系统的关键的因素。从本质上讲，庞大的哺乳动物基因组不断修改，可能导致新的进化路径，使哺乳动物出现分化。

　　目前还有许多悬而未决的问题。我们的研究结果表明，基因调控能够以很快的速度改变哺乳动物的基因组，但进一步的工作需要完全理解未发生变化的DNA和新的DNA序列的相对重要性，以及他们在维持脊椎动物器官功能的同时，如何合作来创建物种多样性。而且我们的研究结果可能对我们理解人类疾病有深远的影响——比如癌症，我们可以通过正常基因调控来改变它。