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哺乳动物“共同祖先”基因组重建完成

对(dui)理解进化和保护工作具重要意义

哺乳动物“共同祖先”基因组重建(jian)完成

科技(keji)日报北京9月29日电 (记者张梦然)从鸭嘴兽到蓝鲸,每一种现代哺乳动物都是(shi)生活在大约1.8亿年前的(de)“共同祖先”的(de)后裔。人(ren)们(men)对(dui)“共同祖先”知之甚少,现在,一个国际研究小组通过计算重建(jian)了其基因组。该成果将发表在《美国国家科学院院刊》上,对(dui)理解哺乳动物的(de)进化和保护工作具有重要意义。

研究人(ren)员利用了来自32个活物种的(de)高质量基因组序列,这些物种代表了26种已知哺乳动物目中的(de)23种,包括人(ren)类和黑猩猩、袋熊和兔子、海牛、家牛、犀牛、蝙蝠和穿山甲等。该分析还将鸡和中国短吻鳄基因组作为比较组。其中一些基因组正在作为地球生物基因组项目和其他(ta)大规模生物多样性基因组测序工作的(de)一部分。

研究表明,哺乳动物祖先有19条常染色体,这些染色体控制着生物体特征的(de)遗传,这些特征超出了由性别连锁染色体控制的(de)染色体(这些染色体在大多数细胞中配对(dui),总共38条),加上两条性染色体。团队(tuandui)(dui)确定了1215个基因块,这些基因块在所有32个基因组中始终以相同的(de)顺序出现在同一条染色体上。所有哺乳动物基因组的(de)这些构建(jian)块都包含对(dui)发育正常胚胎至关重要的(de)基因。

研究人(ren)员在哺乳动物祖先中发现了9条整条染色体或染色体片段,其基因顺序在现代鸟类的(de)染色体中是(shi)相同的(de)。

地球生物基因组项目工作组主席、美国加州大学戴维斯分校进化与生态学杰出教授哈里斯·勒温说,这一非凡的(de)发现显示了在超过3.2亿年的(de)漫长进化时间(shijian)范围内,染色体上基因顺序和方向的(de)进化稳定性。

相比之下,这些保守块之间的(de)区域包含更多的(de)重复序列,并且更容易发生断裂、重排和序列重复——这是(shi)基因组进化的(de)主要驱动因素。

凭借本研究,科学家还能及时跟踪祖先染色体。他(ta)们(men)发现,哺乳动物谱系之间的(de)染色体重排速率不同。例如,在反刍动物谱系(现代牛、羊和鹿的(de)祖先)中,6600万年前当小行星撞击杀死恐龙并导致哺乳动物崛起时,重排出现加速。

研究人(ren)员表示,这些结果有助于理解适应背后的(de)遗传学,正是(shi)这种适应,使哺乳动物在过去1.8亿年中在不断变化的(de)星球上繁衍生息。

总编辑圈点

祖先基因组的(de)重建(jian),最大现实意义就是(shi)帮助理解哺乳动物的(de)进化,以及增进对(dui)现代动物的(de)保护。这一理解的(de)关键词是(shi)“变化”——其可以为我(wo)们(men)解释不同基因组的(de)选择性压力在何处变化、为什么变化。同时,染色质结构、基因调控和连锁保护之间,也因此建(jian)立起了明确的(de)关系。凭借这一关系,科学家可以重新评估自然选择在整个哺乳动物生命树的(de)染色体进化中的(de)地位。 【编辑:房家梁】

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哺乳动物,基因组进化,共同祖先,基因组序列,基因组测序

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