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6月2日，中國科學院昆明動物研究所牽頭發(fā)起的靈長類基因組計劃取得階段性重大突破。
該所研究團隊在《科學》雜志以?？问皆诰€發(fā)表6篇論文，厘清了靈長類動物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，解析了靈長類動物大腦、體型、骨骼、感官、食性等復雜性狀演化的遺傳基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)了寒冷氣候促進亞洲葉猴復雜社會系統(tǒng)演化的遺傳機制，首次發(fā)現(xiàn)靈長類動物雜交成種事件，構(gòu)建了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。多項最新研究成果為靈長類動物多樣性保護、遺傳資源開發(fā)和利用提供依據(jù)，也為人類特殊性狀的起源、發(fā)育以及疾病醫(yī)學研究提供了重要遺傳學材料和候選分子靶標。
靈長目是哺乳動物中種類最豐富的類群之一，包括16科82屬520余種，由于其獨特的系統(tǒng)發(fā)育位置，以及形態(tài)、行為和生理功能的多樣性，成為研究人類起源和演化、復雜性狀創(chuàng)新和重塑、疾病發(fā)生機理的天然動物模型。
科研團隊以大尺度系統(tǒng)基因組學研究揭示靈長類基因組演化歷史和表型進化遺傳機制，構(gòu)建了精細的現(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64.95百萬至68.29百萬年前，提示靈長類早期輻射可能受白堊紀—第三紀生物大滅絕事件的影響。重構(gòu)了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?；诨蚪M數(shù)據(jù)推演了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)生銳減，暗示長時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。某些靈長類物種在過去的3個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，提示該集合中其余非瀕危物種可能也是將來急需保護的對象。該研究成果在《科學》雜志上以旗艦論文形式發(fā)表。
針對靈長類社會系統(tǒng)多樣性的遺傳機制這一熱點問題，研究團隊新測序獲得了7個亞洲葉猴物種的高質(zhì)量參考基因組，重建了全基因組水平亞洲葉猴系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。種間分析顯示物種的社群規(guī)模與氣候寒冷程度顯著相關(guān)，即寒冷地區(qū)的物種通常形成大規(guī)模社群，寒冷效應可能促進了社會聚合，是重層社會演化的一個關(guān)鍵生態(tài)因子?；诒容^基因組學發(fā)現(xiàn)，具有重層社會的奇鼻猴中，與寒冷相關(guān)的能量代謝和神經(jīng)、激素調(diào)節(jié)相關(guān)基因受到正選擇，演化出了以多巴胺、催產(chǎn)素為代表更加有效的腦、神經(jīng)激素調(diào)控網(wǎng)絡。在寒冷地區(qū)的適應性改變，最終促進亞洲葉猴從彼此獨立的一雄多雌群向大型重層社會演化。該研究成果為靈長類社會演化提供了重要的研究范式。
缺乏直接感染艾滋病病毒的動物模型是制約艾滋病研究的關(guān)鍵瓶頸之一，平頂猴是目前報道唯一可感染艾滋病病毒的舊大陸猴。國內(nèi)分布的平頂猴物種為北平頂猴，科研團隊率先對北平頂猴進行了基因組測序，組裝了北平頂猴的參考基因組。通過蛋白編碼基因比較，發(fā)現(xiàn)有3個與艾滋病病毒復制密切相關(guān)的基因，北平頂猴的相關(guān)基因與人的同源基因相比發(fā)生了大量突變，可能為其特異的感染艾滋病病毒限制因子，可抑制艾滋病病毒的復制。研究還發(fā)現(xiàn)，獅尾猴與北平頂猴有最近的親緣關(guān)系，提示獅尾猴可能與平頂猴一樣可以感染艾滋病病毒。
此外，研究團隊還首次在獼猴類群中發(fā)現(xiàn)雜交成種事件，獼猴屬的食蟹猴種組是由獅尾猴種組和斯里蘭卡種組雜交形成。通過大規(guī)模靈長類比較基因組學解析，鑒定了靈長類關(guān)鍵演化節(jié)點中快速演化的基因組保守元件，解析了這些快速演化的DNA保守序列對靈長類動物表型多樣性演化造成的功能影響。在發(fā)表研究論文的同時，科研團隊釋放的參考基因組也將為相關(guān)領(lǐng)域其他研究提供參考依據(jù)，推動靈長類動物的基因組多樣性研究、人類和非人靈長類遺傳耐受性變異譜構(gòu)建以及靈長類動物不完全譜系分選動態(tài)圖譜的構(gòu)建和解析。
靈長類基因組計劃由中國、美國、德國、英國等多個國家超過50個科研機構(gòu)及學校院所，100多位科學家共同參與，目標是用10年時間分三期完成地球上已知520多種靈長類動物的基因測序工作，測定出靈長類每一個物種的DNA序列，繪制靈長類基因組圖譜，破譯這些人類“近親”的遺傳信息，為靈長類動物的保護，及生命科學、醫(yī)學等領(lǐng)域的發(fā)展開辟道路。
又訊（記者 陳云芬） 6月2日，云南大學于黎研究員團隊和四川大學劉建全教授團隊在國際頂級學術(shù)期刊《科學》雜志發(fā)表題為《靈長類黔金絲猴的雜交起源》的研究論文，揭示了靈長類動物黔金絲猴的雜交起源和其獨特毛色產(chǎn)生的分子機制。
研究發(fā)現(xiàn)，黔金絲猴可能是滇金絲猴及怒江金絲猴的祖先與川金絲猴在約180萬年前的雜交起源的新物種；雜交物種形成事件可能導致了黔金絲猴黑灰色與金色相間的“馬賽克式”毛色性狀。研究人員成功鑒定到了一系列可能在黔金絲猴雜交物種形成過程中發(fā)揮重要作用的毛色性狀相關(guān)候選基因，并提出黔金絲猴獨特的毛色性狀很可能促進了與兩個親本的合子前生殖隔離，使其繼續(xù)獨立演化并最終形成新的物種。這是首次在哺乳動物靈長類中報道的雜交物種形成及其機制，揭示了其在靈長類物種形成和表型多樣化過程中的重要作用，加深了人們對物種形成機制的理解和對生物多樣性起源和演化的認識。（云南日報 記者季征）
