由美國,、以色列,、德國,、意大利和西班牙的67名科學(xué)家組成的國際黑猩猩基因測序與分析聯(lián)盟31日說,他們初步完成了黑猩猩基因組序列草圖與人類基因組序列的比較工作,。分析顯示,,黑猩猩與人類在基因上的相似程度達(dá)到96%以上。
這一成果將發(fā)表在9月1日出版的《自然》雜志和9月2日出版的《科學(xué)》雜志上,。黑猩猩是第一個(gè)基因組測序的非人類靈長動(dòng)物,,也是現(xiàn)存與人類關(guān)系最密切的“表兄弟”??茖W(xué)家稱,,將黑猩猩與人類基因組進(jìn)行比較是一個(gè)“歷史性成果”。 同時(shí),,在同期Nature上還報(bào)道了大量的相關(guān)報(bào)道,,如有關(guān)黑猩猩基因組等其它研究,足以證明這一研究成果的重要性,。同一期,,還有大量的相關(guān)評(píng)論,通過這些評(píng)論,,我們也能看到這一研究成果的重大意義,。
研究顯示,黑猩猩和人類基因組的DNA序列相似性達(dá)到99%,;即使考慮到DNA序列插入或刪除,,兩者的相似性也有96%;人類與黑猩猩有29%的共同基因編碼生成同樣的蛋白質(zhì),??茖W(xué)家說,人類與黑猩猩在600萬年前由共同的祖先分別進(jìn)化后,其蛋白質(zhì)體系只經(jīng)歷過一次主要變化,。兩者之間的差異只相當(dāng)于任意兩個(gè)不同人之間基因組差異的10倍,。
人類與黑猩猩的共同之處還在于,兩者都擁有一些變異很快的基因,。這些基因主要涉及聽覺,、神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)、精子的生成,、細(xì)胞內(nèi)的離子傳輸,。它們比其他哺乳動(dòng)物同類基因的變異快得多??茖W(xué)家認(rèn)為,,這些基因可能決定了靈長動(dòng)物的特性。與其他動(dòng)物相比,,人類與黑猩猩還共有一些易于引起病變的基因,。科學(xué)家認(rèn)為,,這些基因盡管在總體上削弱了靈長類動(dòng)物的抵抗力,,卻使它們更能適應(yīng)環(huán)境的快速變化。
人類與黑猩猩基因組的差異更引起科學(xué)家的興趣,。研究表明,,在人類與黑猩猩基因組的約30億個(gè)DNA堿基對(duì)中,有3500萬對(duì)是有差異的,。由于兩者基因組在不同位置分別出現(xiàn)了堿基對(duì)的插入和刪除,,又另外造成500萬個(gè)位點(diǎn)有差異。在這總共4000萬個(gè)DNA序列差異中,,絕大部分不具備實(shí)際功能或者功能很小,,但也有300萬個(gè)堿基對(duì)位于功能基因上。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),,人類身上的一些基因比黑猩猩的同樣基因變異更快,。其中最突出的是編碼轉(zhuǎn)錄因子的基因,而轉(zhuǎn)錄因子負(fù)責(zé)“管理”胚胎發(fā)育時(shí)的一些關(guān)鍵基因,。此外,,黑猩猩身上缺乏人類擁有的約50個(gè)基因,其中有3個(gè)基因與炎癥反應(yīng)相關(guān),。而人類也缺乏黑猩猩所擁有的一個(gè)基因,,這一基因能保護(hù)大腦不受早老性癡呆癥的侵襲。
他們還發(fā)現(xiàn),,人類基因組有7個(gè)區(qū)域可能經(jīng)歷了25萬年來的“選擇性清洗”,,也就是突變基因具有明顯競爭優(yōu)勢,。經(jīng)過數(shù)百代繁殖后,突變種變成了種群里的優(yōu)勢種,,相應(yīng)的突變基因也變成了正?;颉H祟惢蚪M中經(jīng)過“選擇性清洗”的,,就包括與語言相關(guān)的基因,。
主持這一研究的美國華盛頓大學(xué)基因組科學(xué)系主任羅伯特·沃特斯頓說,黑猩猩是人類最近的親戚,,也最適合于“讓我們認(rèn)識(shí)自己”,,我們迄今還不知道“什么是人類”,而黑猩猩和人類基因組的比較將提供解答這個(gè)問題的鑰匙,。
同時(shí),,這一研究也是比較基因組學(xué)一重大成果,是第一次將兩種極其相近的物種,,尤其是與人類相近的物種的基因做了嚴(yán)格的比較,,這將為揭開人類進(jìn)化發(fā)展等許多奧秘,也是揭示智慧秘密的重要一步,。因此這一研究成果,,不僅對(duì)基因組學(xué),,還對(duì)神經(jīng)科學(xué),,行為科學(xué),分子生物學(xué),,遺傳學(xué),,發(fā)育生物學(xué)等都有重大的影響。
可以說,,這一研究成果是近年來有關(guān)基因組研究中最重大成果之一,。是由多國科學(xué)家共同協(xié)作努力的結(jié)果。
原文:
Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome
The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium
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以下為同期Nature中的相關(guān)評(píng)論與介紹
Chris Gunter and Ritu Dhand,PDF (142K)
Ze Cheng, Mario Ventura, Xinwei She, Philipp Khaitovich, Tina Graves, Kazutoyo Osoegawa, Deanna Church, Pieter DeJong, Richard K. Wilson, Svante Pääbo, Mariano Rocchi and Evan E. Eichler. A genome-wide comparison of recent chimpanzee and human segmental duplications.PDF (440K) | Supplementary information
Jennifer F. Hughes, Helen Skaletsky, Tatyana Pyntikova, Patrick J. Minx, Tina Graves, Steve Rozen, Richard K. Wilson and David C. Page.Conservation of Y-linked genes during human evolution revealed by comparative sequencing in chimpanzee PDF (261K) | Supplementary information
Chimp genome: Branching out ,PDF (1,029K)
What the chimp means to me,PDF (1,055K)
Andrew Whiten,The second inheritance system of chimpanzees and humans,PDF (284K)
Sally McBrearty and Nina G. Jablonski.First fossil chimpanzee. PDF (253K)
Robert Sean Hill and Christopher A. Walsh.Molecular insights into human brain evolution.PDF (221K)
Marc Hauser,Our chimpanzee mind,PDF (224K)
Wen-Hsiung Li and Matthew A. Saunders,Publication of the draft DNA sequence of the chimpanzee genome is an especially notable event: the data provide a treasury of information for understanding human biology and evolution.,PDF (228K)
Timeline: A brief history of chimps, PDF (826K)
Frans B. M. de Waal.A century of getting to know the chimpanzee ,PDF (205K)
Elena V. Linardopoulou, Eleanor M. Williams, Yuxin Fan, Cynthia Friedman, Janet M. Young and Barbara J. Trask.Human subtelomeres are hot spots of interchromosomal recombination and segmental duplication . PDF (923K) | Supplementary information