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哺乳動物“共同祖先”基因組重建完成

發布時間:2022-09-30 11:11:00來源: 科技日報

  科技日報北京9月29日電 (記者張夢然)從(cong) 鴨嘴獸(shou) 到藍鯨,每一種現代哺乳動物都是生活在大約1.8億(yi) 年前的“共同祖先”的後裔。人們(men) 對“共同祖先”知之甚少,現在,一個(ge) 國際研究小組通過計算重建了其基因組。該成果將發表在《美國國家科學院院刊》上,對理解哺乳動物的進化和保護工作具有重要意義(yi) 。

  研究人員利用了來自32個(ge) 活物種的高質量基因組序列,這些物種代表了26種已知哺乳動物目中的23種,包括人類和黑猩猩、袋熊和兔子、海牛、家牛、犀牛、蝙蝠和穿山甲等。該分析還將雞和中國短吻鱷基因組作為(wei) 比較組。其中一些基因組正在作為(wei) 地球生物基因組項目和其他大規模生物多樣性基因組測序工作的一部分。

  研究表明,哺乳動物祖先有19條常染色體(ti) ,這些染色體(ti) 控製著生物體(ti) 特征的遺傳(chuan) ,這些特征超出了由性別連鎖染色體(ti) 控製的染色體(ti) (這些染色體(ti) 在大多數細胞中配對,總共38條),加上兩(liang) 條性染色體(ti) 。團隊確定了1215個(ge) 基因塊,這些基因塊在所有32個(ge) 基因組中始終以相同的順序出現在同一條染色體(ti) 上。所有哺乳動物基因組的這些構建塊都包含對發育正常胚胎至關(guan) 重要的基因。

  研究人員在哺乳動物祖先中發現了9條整條染色體(ti) 或染色體(ti) 片段,其基因順序在現代鳥類的染色體(ti) 中是相同的。

  地球生物基因組項目工作組主席、美國加州大學戴維斯分校進化與(yu) 生態學傑出教授哈裏斯·勒溫說,這一非凡的發現顯示了在超過3.2億(yi) 年的漫長進化時間範圍內(nei) ,染色體(ti) 上基因順序和方向的進化穩定性。

  相比之下,這些保守塊之間的區域包含更多的重複序列,並且更容易發生斷裂、重排和序列重複——這是基因組進化的主要驅動因素。

  憑借本研究,科學家還能及時跟蹤祖先染色體(ti) 。他們(men) 發現,哺乳動物譜係之間的染色體(ti) 重排速率不同。例如,在反芻動物譜係(現代牛、羊和鹿的祖先)中,6600萬(wan) 年前當小行星撞擊殺死恐龍並導致哺乳動物崛起時,重排出現加速。

  研究人員表示,這些結果有助於(yu) 理解適應背後的遺傳(chuan) 學,正是這種適應,使哺乳動物在過去1.8億(yi) 年中在不斷變化的星球上繁衍生息。

  總編輯圈點

  祖先基因組的重建,最大現實意義(yi) 就是幫助理解哺乳動物的進化,以及增進對現代動物的保護。這一理解的關(guan) 鍵詞是“變化”——其可以為(wei) 我們(men) 解釋不同基因組的選擇性壓力在何處變化、為(wei) 什麽(me) 變化。同時,染色質結構、基因調控和連鎖保護之間,也因此建立起了明確的關(guan) 係。憑借這一關(guan) 係,科學家可以重新評估自然選擇在整個(ge) 哺乳動物生命樹的染色體(ti) 進化中的地位。

(責編:李雨潼)

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