首次全面分析猛犸象基因組
日期:2015-07-03 15:40:35
猛犸象的基因組第一次全面分析揭示了遺傳變化的廣泛性,允許猛犸象適應(yīng)在北極的生活。猛犸象的基因在它們同類不同的皮膚和頭發(fā)上表現(xiàn)。脂肪代謝,胰島素信號(hào)和許多其他性狀發(fā)都發(fā)揮著作用?;蜻B接到物理性狀,如象骷髏的造型,小耳朵和短尾巴還確定不了。由于只是測(cè)試,參考的龐大基因復(fù)活實(shí)驗(yàn)室和它的蛋白產(chǎn)物的表現(xiàn)特征。
該研究發(fā)表在細(xì)胞報(bào)道 7月2日,闡明了這些滅絕巨型生物進(jìn)化的歷程。
“這是迄今為止最全面的基因變化研究。”研究報(bào)告的學(xué)者Vincent Lynch博士,在芝加哥大學(xué)擔(dān)任人類遺傳學(xué)助理教授。“它們是一個(gè)很好的模型,以了解形態(tài)如何演變的作品,因?yàn)槊歪锵蠛痛笙蟮纳钍侨绱嗣芮邢嚓P(guān),其中有沒(méi)有它們的特質(zhì)。”
猛犸象大約最后出現(xiàn)在1萬(wàn)年前漫游亞洲北部,歐洲和北美的寒冷的苔原草原。充分研究,由于骨骼,冰凍的尸體和史前豐富的藝術(shù)描繪,猛犸象擁有長(zhǎng)毛,皮毛粗糙,一層厚厚的皮下脂肪,小耳朵和尾巴以及脖子后面有棕色脂肪的沉積,可能發(fā)揮了類似駝峰的作用。以前的努力測(cè)序保存了龐大的DNA,容易出錯(cuò)或有用的基因只有有限數(shù)量。
為了徹底了解龐大的基因特性及其功能,Lynch和他的同事們深度測(cè)序了兩個(gè)猛犸象和三個(gè)亞洲象基因組 - 猛犸象的近親。然后比較這些基因組的差異,以及比對(duì)非洲象的基因組,一個(gè)稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)的近親。
該小組確定了大約140萬(wàn)獨(dú)特遺傳變異的猛犸象。這些變化由約1600個(gè)基因?qū)е拢渲邪?6失去功能的蛋白質(zhì)。推斷這些差異的功能效應(yīng),就多個(gè)計(jì)算分析,包括比較來(lái)自哪些基因被人為的不停用小鼠的已知基因功能做大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
基因與龐大的特定變化最為密切相關(guān)的脂肪代謝(包括棕色脂肪調(diào)節(jié)),胰島素信號(hào)傳導(dǎo),皮膚和頭發(fā)的生長(zhǎng)(包括與發(fā)色變淺的相關(guān)基因),溫度感知和生物鐘 - 所有這些都將與它們一直在北極地區(qū)為適應(yīng)極端寒冷的生活密切相關(guān)。該小組還確定了與身體龐大相關(guān)的基因,如骷髏的造型,小耳朵和短尾巴。
雖然這些基因的功能在猛犸象中被稱為適應(yīng)生活環(huán)境,Lynch警告說(shuō),這不是活的猛犸象直接有效的證據(jù)。基因表達(dá)的調(diào)控,是極其困難的。
雖然他的工作是針對(duì)理解進(jìn)化的分子基礎(chǔ),Lynch承認(rèn),高品質(zhì)測(cè)序猛犸象基因組的分析可以作為一個(gè)功能藍(lán)圖去努力。
“最終,我們?cè)诩夹g(shù)上能夠做到這一點(diǎn),但問(wèn)題是:如果你在技術(shù)上能夠做一些事情,你應(yīng)該這樣做” 他說(shuō)。“我個(gè)人認(rèn)為,猛犸象已經(jīng)滅絕和它們生活發(fā)生了變化相同于許多動(dòng)物的滅絕,我們應(yīng)該幫助。”
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