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    鸟类进化过程中基因几乎未变

    类别:社会新闻发布人:联迪发布时间:2017-02-13

    喙、中空质轻的骨头、羽毛、飞行能力……这些鸟类区别于其他物种的特征是如何演化形成的?近日,作为推动生物产业发展和基因技术研究的重大科技基础设施,深圳国家基因库齐聚生物多样性基因组学团队、华大基因、日本东北大学、东京大学等单位的科学家们,共同揭示特异性保守序列(ASHCEs)对鸟类特有性状宏观演化起到的重要作用。此项关于鸟类基因组特异性保守序列(avian-specific highly conserved elements,ASHCEs)的研究成果在Nature Communications上发表。

    鸟类进化过程中基因几乎未变

    通过比较48只鸟及9种其他动物(涵盖哺乳类、爬行类、两栖类和鱼类)的基因组,研究团队发现在鸟类特异保守的基因序列中,几乎全是(99.69%)不编码蛋白质的。可见,鸟类在演化过程中几乎没有产生新的基因。

    进一步的实验证明,鸟类的特异性保守序列(ASHCEs)包含着重要的基因调控功能。鸟类特异表型的形成并不是通过增加新的基因来实现,而是通过基因调控功能,获得新的增强子,改变了对基因在时间和空间的激活状态,从而影响鸟类基因的表达。

    鸟纲基因组计划(B10K)负责人及本项研究的通讯作者张国捷研究员介绍说,鸟类采取了与其他物种不同的方式来实现其生物特征的演化,即不需要借助新基因的产生,而是改变其中的非编码序列来实现对基因功能的特异性调控。为适应飞行,鸟类面临着强大的选择压力因而只保留了很小的基因组,所以在演化过程中很少产生新的基因。但通过对少数的非编码元件的修改也使得鸟类获得了许多其他物种所没有的特异性状。

    据悉,该项研究是多学科综合的成果,集合了基因组学、发育生物学、演化生物学和古生物学等学科,为系统了解生物复杂演化机制提供了重要借鉴。

    
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