中新社昆明6月2日電 (記者 胡遠(yuǎn)航)記者2日從中國科學(xué)院昆明動物研究所獲悉,該所牽頭發(fā)起的“靈長類基因組計(jì)劃”取得階段性重大突破。成果主要包括厘清靈長類動物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系;揭示靈長類動物的基因組多樣性特征和演化歷史;解析靈長類動物大腦、體型、骨骼、感官、食性等復(fù)雜性狀演化的遺傳基礎(chǔ)等。相關(guān)研究成果于當(dāng)日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)。
中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員吳東東介紹,非人靈長類作為人類近親,是研究人類復(fù)雜性狀起源與進(jìn)化的關(guān)鍵類群,但目前靈長類動物遺傳信息解析進(jìn)展緩慢。為填補(bǔ)這一缺口和開展靈長類動物多樣性保護(hù)研究,中國科學(xué)院昆明動物研究所于2018年聯(lián)合國內(nèi)外多家科研單位發(fā)起“靈長類基因組計(jì)劃”,依托模式動物表型和遺傳研究國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,開展系列原創(chuàng)性研究。
研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建精細(xì)的現(xiàn)生靈長類全基因組水平系統(tǒng)發(fā)育樹,推演出靈長類最近共同祖先出現(xiàn)在距今約64.95百萬—68.29百萬年前,該區(qū)間與白堊紀(jì)—第三紀(jì)生物大滅絕事件吻合,提示靈長類早期輻射可能受白堊紀(jì)—第三紀(jì)生物大滅絕事件的影響。研究團(tuán)隊(duì)重構(gòu)從靈長類共同祖先到現(xiàn)代人類基因組的染色體結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)靈長類祖先和現(xiàn)代人類具有保守的核型特征。但在類人猿下目祖先8號染色體發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的染色體融合事件,這可能對高等靈長類的創(chuàng)新演化具有重要意義。
同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),不同靈長類祖先有不同水平的基因組重排率,在類人猿下目祖先支系發(fā)現(xiàn)基因組元件(例如正選擇基因、加速演化的基因組非編碼序列、擴(kuò)張的基因家族等)變異水平在數(shù)量上整體抬升?;虻墓δ芨患徒M織特異性表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)它們主要涉及大腦功能和器官大小的調(diào)控,推測這些基因組創(chuàng)新事件與類人猿下目特殊表型的適應(yīng)性演化有關(guān),例如腦容量、體型等。
此外,研究團(tuán)隊(duì)基于基因組數(shù)據(jù)推演靈長類動物群體歷史,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)靈長類動物群體數(shù)量在晚更新世發(fā)生快速銳減,暗示長時(shí)程的氣候變遷對靈長類動物群體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響;也發(fā)現(xiàn)某些靈長類物種在過去的3個(gè)百萬年期間群體大小持續(xù)下降,這些物種中高比率是瀕危種,提示該集合中那些非瀕危物種可能也是將來急需保護(hù)的對象。
另外,科研人員還運(yùn)用多學(xué)科交叉研究,發(fā)現(xiàn)寒冷促進(jìn)亞洲葉猴復(fù)雜社會系統(tǒng)演化的遺傳機(jī)制;首次發(fā)現(xiàn)靈長類動物雜交成種事件;構(gòu)建人類疾病基因在非人靈長類基因組中的變異圖譜,并推測人類疾病基因突變的潛在功能等。
這些研究發(fā)現(xiàn),對靈長類動物多樣性保護(hù),遺傳資源的開發(fā)和利用具有重要指導(dǎo)意義,也為人類特殊性狀的起源、發(fā)育以及疾病醫(yī)學(xué)研究提供重要遺傳學(xué)材料和候選分子靶標(biāo)。相關(guān)研究工作得到中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委員會、云南省科技廳等單位的資助和支持,也是模式動物(靈長類)表型與遺傳研究設(shè)施建設(shè)進(jìn)展的階段性重大成果。(完) 【編輯:錢姣姣】
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