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科学家提出基因演化新假说

发布时间:2019-05-03 06:02 来源:未知 编辑:admin

  来自东南大学,中国科学院昆明动物研究所香港中文大学生物资源与疾病分子机理联合实验室的研究人员发表了题为“The Origin and Evolution of Variable Number Tandem Repeat of CLEC4M Gene in the Global Human Population”的文章,提出CLEC4M基因VNTR区域的多态是在人类走出非洲之前形成的,现代人类这种多态的分布现状是由人类迁移所造成的新观点,相关成果公布在PLOS ONE杂志上。

  文章的通讯作者是昆明动物研究所张亚平院士,以及香港中文大学邓亮生教授(Nelson Leung-Sang Tang),其中张亚平院士早年毕业于复旦大学生物系,1991年获中国科学院昆明动物研究所博士学位,在他37岁的时候成为了中国科学院院士。主要的研究方向包括在国内较早地、系统地开展动物分子系统学的研究,深入研究灵长类、食肉类、兔形类和啮齿类的进化,在国际上建立了较为全面的熊超科分子系统树等。

  CLEC4M基因是19号染色体上C型凝集素家族中的一员,它被证明是多种传染性疾病病毒的受体,如HIV-1,SARS-Cov,HCV等。该基因的第4外显子的VNTR在全球人类群体中存在4-9次重复的多态现象,并被认为这种不同长度的多态可能和宿主对病毒的易感性有关。前人的研究认为CLEC4M基因受到平衡选择的作用,VNTR区域是自然选择的作用靶点。

  为了深入探讨CLEC4M基因VNTR区段的起源与演化问题,在中国科学院昆明动物研究所香港中文大学生物资源与疾病分子机理联合实验室张亚平院士和邓亮生教授的共同指导下,博士生汪嘉欣等对CLEC4M基因VNTR区段作了全面的研究,在CEPH panel中挑选145个个体,分别覆盖并代表亚洲,非洲,欧洲,大洋洲,美洲和中东地区人群。

  研究人员采用检测PCR-克隆-测序的方法,构建了全世界人群在此位点4-9次重复等位基因的单倍型,结果表明不同大洲人群相同的等位基因(相同的重复单元)是由相同的单倍型构成的,表明CLEC4M基因VNTR区域的多态是在人类走出非洲之前形成的,现代人类这种多态的分布现状是由人类迁移所造成的,同时该区段受到中性选择。因此基于这一结果,研究人员表示不支持前人用SNP为标记提出的VNTR区段不同重复单元的独立起源以及该VNTR区段是自然选择作用的靶点的假说。

  张亚平研究组近年来取得了许多重要的成果,比如他们曾与云南大学于黎研究组合作,测定了海洋哺乳动物--鲸目代表物种的leptin基因,并结合55条网上已有哺乳动物leptin序列进行研究。研究结果发现在鲸目中的齿鲸亚目祖先枝和食肉目水生鳍脚类中的海豹科祖先枝都发现了正选择作用和正选择位点。而鲸目中的须鲸亚目祖先枝和食肉目中水生鳍脚类中的海狮科祖先枝都没有发现正选择作用。提示leptin基因在海洋哺乳动物的特定类群中,包括须鲸亚目和海豹科物种中产生了新的组织特异性和新功能,如与深水潜水有关的呼吸系统功能适应。此外,我们还对与瘦蛋白结合的瘦蛋白受体(leptin receptor)基因进行了分析,研究结果并没有在鲸目和食肉目鳍脚类中发现正选择。因此leptin和leptin receptor基因之间不存在共进化。这一研究为哺乳动物从陆地到海洋转变过程中的leptin进化和可能具有的新功能提供了重要信息。(来源:生物通 万纹)

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