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尊龙凯时·(中国)人生就是搏! 再助力3篇science!华大参与84个灵长目基因组研究,发表67篇文章

再助力3篇science!华大参与84个灵长目基因组研究,发表67篇文章-尊龙凯时·中国官方网站

发布日期:2023/06/02

说到“灵长类”,有些粉丝可能不是很熟悉,但如果小编告诉你,我们常见的各种猴子、大猩猩,甚至包括人类都属于“灵长类”,是不是忽然就能理解它对于科学家们研究人类起源和演变过程的重要性啦?

6月2日,国际顶级学术期刊《科学》(science)以专刊及封面研究的方式报道了由中国科学家主导,美国、丹麦、西班牙、德国、英国、加拿大、印度等多国科学家共同参与的灵长类基因组相关研究,华大生命科学研究院参与了其中3篇重磅成果。此外,还有2篇华大参与的卫星论文分别发表于《科学进展》(science advances)和 《自然-生态与演化》(nature ecology & evolution)。研究团队通过对灵长类物种的基因组进行比较研究,探究了包含人类在内的灵长类物种的起源和分化过程、灵长类社会行为和社会组织的起源,以及大脑等生理特征的演化和遗传基础等,为理解包括人类在内的灵长类演化过程带来了许多新的发现。

science灵长类专刊封面

下面,让我们一起来看看这几篇科研成果都发现了什么。


人类是从哪儿来的,这或许是很多人一直希望解答的问题。然而,想知道人类从哪儿来,首先得知道灵长类从哪儿来。灵长类动物有超过500个物种,是除蝙蝠和啮齿类动物外最多样化的哺乳动物目,而人类只是这其中之一。

在第一篇science研究成果中,浙江大学生命演化研究中心联合华大生命科学研究院等国内外多个机构,分析了14科38属共50种灵长类动物的基因组数据,涵盖了灵长类动物的各主要类群。通过分析基因组数据和化石时间数据,研究人员推断出了灵长动物各主要类群的演化时间,并推断出所有灵长类的最近共同祖先出现在约6829万到6495万年前,距离6550万年前的白垩纪末期大灭绝事件非常近。这意味着灵长类动物的演化可能受到了物种大灭绝事件的影响。

science页面截图

在灵长类动物漫长的进化过程中,大脑的体积变化非常引人注目。本研究发现,从灵长类的祖先到人,灵长类的相对脑容量在四个关键的演化节点显著增大,并且相关基因以及调控区域都有对应的演化。在猩猩等大猿物种出现之后,这种趋势变得尤其突出,并在人类中达到了顶峰,这使得人类不仅拥有了灵长类中最大的脑容量,还拥有折叠程度最为复杂的大脑皮层。

很多人用“有没有尾巴”来区分猴子和猩猩,其实,从猿类的祖先开始,就失去了尾巴这个独特的身体部位。研究人员发现,这一现象可能与猿类动物中特定的基因调控序列的突变有关。


在第二项研究中,研究团队对灵长类中导致基因树和物种演化树冲突的不完全谱系分流现象进行了系统性研究。


基因小课堂:不完全谱系分流现象是指生物祖先的一部分基因多态性会被随机分流到分化出的不同物种里的情况,造成亲缘关系较远的物种之间在某些基因上也可能存在相似性。比如人与黑猩猩的亲缘关系比大猩猩更近,但事实上,在人的基因组里却有超过15%的基因组区域反而跟大猩猩更相似。

不完全谱系分流会对获得正确的演化关系造成干扰。在第二篇science研究中,浙江大学生命演化研究中心、丹麦奥胡斯大学联合华大生命科学研究院等机构,提出了一套全新的分子钟算法。这一算法考虑了不完全谱系分流现象,可以在不依赖化石年代记录辅助下,获得灵长类准确的物种分化时间。同时,该研究还揭示了不完全谱系分流对基因功能和性状分化的影响。

science页面截图

我们知道,一群猴子里,一般会有一只猴王,作为首领,统领众猴。但一群人里,却通常没有这样的管理者。这是因为人类属于少有的重层社会——家庭不再独立生存,而是多个家庭通过血缘关系,形成氏族;氏族聚集在一起形成村落;多个村落彼此联系,形成更大的部落。

除了人类,只有部分灵长类动物演化出了这种现象,比如,包括金丝猴在内的亚洲叶猴(大家都是猴,怎么你就不一样)。

在最后一篇science研究中,西北大学齐晓光研究团队联合华大生命科学研究院等机构,从系统发育、生物地理等多角度还原了亚洲叶猴类的演化历史,提出了亚洲叶猴类从喜马拉雅山南麓到达东亚、东南亚地区的历史扩散路线。研究还发现,对寒冷气候的适应驱动了亚洲叶猴社会的复杂化。也就是说,伴随着寒冷事件,它们的家庭不再相互排斥,从单家庭群,变成时而分离,时而聚集,最后长期稳定地生活在一起,演化出重层社会。

science页面截图

同时,研究团队也发现,催产素通路和多巴胺通路在其中部分类群经历了快速演化,促进了亚洲叶猴从单家庭群向复杂多层社会系统的聚合。

该研究首次从行为、生态、地质、化石、遗传等多个维度,完整解析了亚洲叶猴重层社会的逐步进化模式,证明了灵长类动物基因组调控适应和社会进化之间的直接联系,为发掘其他动物的行为进化机制提供了新的视角。


目前,凭借自身的大平台优势,华大持续对多种动植物展开测序,已完成超三千个物种的基因组测序组装,以回答与生命演化及生物多样性形成有关的科学问题。

而灵长类相关研究与我们人类自身的起源、药物研究等息息相关。截至目前,华大已参与84个灵长目基因组研究,发表67篇文章,助力破译灵长类基因组,及其起源和演化之谜。未来,我们将继续在科研的道路上精耕细作,力争取得更大的突破与成果。

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