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迄今最大哺乳动物基因组库为进化提供新见解
时间: 2023-06-16浏览次数:
哺乳动物,基因,进化亚马孙河豚。本报讯 为什么哺乳动物中有的嗅觉特别灵敏?有的需要冬眠?还有的大脑更发达?由美国麻省理工学院、哈佛大学等机构牵头的大型国际研究项目——“Zoonomia计划”,收集比较了240种哺乳动物基因组。科学家通过研究分析这批迄今最大的哺乳动物基因序列,为了解哺乳动物进化打开了大门。相关研究近日以系列文章形式发表于《科学》。加利福尼亚大学旧金山分校数据科学家、“Zoonomi
哺乳动物,基因,进化

亚马孙河豚。

本报讯 为什么哺乳动物中有的嗅觉特别灵敏?有的需要冬眠?还有的大脑更发达?由美国麻省理工学院、哈佛大学等机构牵头的大型国际研究项目——“Zoonomia计划”,收集比较了240种哺乳动物基因组。科学家通过研究分析这批迄今最大的哺乳动物基因序列,为了解哺乳动物进化打开了大门。相关研究近日以系列文章形式发表于《科学》。

加利福尼亚大学旧金山分校数据科学家、“Zoonomia计划”成员Katie Pollard指出,上述数据不仅突出了不同哺乳动物基因组中哪些区域是相似的,还找到了在数百万年尺度上,不同哺乳动物基因序列是何时出现分歧的。

瑞典乌普萨拉大学遗传学家、“Zoonomia计划”领导者之一Kerstin Lindblad Toh意识到,要想从统计学上了解哺乳动物是如何随时间推移而变化的,尤其是从单个基因碱基对水平上放大基因变化,至少要统计200多个基因组。

“Zoonomia计划”于2020年首次公开了这240种哺乳动物基因组。从那时起,研究人员一直在寻找它们的相似之处。他们假设,如果不同哺乳动物基因组的某些片段相似,并且在数千万年的时间里保持相似,那么这些片段一定具有重要作用。

一个研究团队估计,至少10.7%的人类基因组与上述240种哺乳动物基因组的片段相同。这些“保守”区域大多是调节基因(调节其他基因转录及其最终转化为蛋白质的方式和时间的基因),其中约有一半功能以前是未知的。

还有些研究团队着眼于基因组差异,试图找到致病基因。

目前,全基因组关联研究(GWAS)已经比较了数千个人类基因组,以确定与疾病相关的基因突变。但事实证明,找到与疾病相关,且会导致疾病的精确基因无异于大海捞针。

迄今最大哺乳动物基因组库为进化提供新见解

Lindblad Toh说,观察这些基因在所有哺乳动物中是如何随着时间推移而进化的,有助于将搜索范围缩小“一个数量级”。

此外,研究人员利用“Zoonomia计划”数据构建了一个不同哺乳动物物种何时与其祖先分化的系统发育树。该分析支持了这样一种假设,即大约在小行星撞地球的6500万年前,哺乳动物就已经开始分化,但毁灭性撞击后分化速度变快了很多。

Lindblad Toh表示,“Zoonomia计划”旨在选择广泛的物种进行采样,数据集中添加的哺乳动物越多,其功能就越强大。

马萨诸塞大学医学院遗传学家、“Zoonomia计划”领导者之一Elinor Karlsson指出,目前相关数据均可在项目网站上公开获取,他们希望更多人利用数据解决更多问题。(徐锐)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1126/science.adi1599


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