中新社北京3月4日電 (記者 張素)記者4日從中國(guó)科學(xué)院獲悉,,中國(guó)科學(xué)院院士,、中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所研究員張亞平及其合作者已成功破譯高山倭蛙基因組,。這是世界上首次破譯現(xiàn)代蛙類基因組,為兩棲動(dòng)物進(jìn)化研究提供新線索,。
兩棲動(dòng)物代表著脊椎動(dòng)物從水生到陸生這一轉(zhuǎn)變的過(guò)渡類群,,對(duì)于研究脊椎動(dòng)物的進(jìn)化模式極為關(guān)鍵。盡管目前已知兩棲動(dòng)物有7000多個(gè)物種,,但科學(xué)家此前僅對(duì)熱帶爪蟾進(jìn)行基因測(cè)定,。由于熱帶爪蟾屬于古老蛙類,無(wú)法充分代表兩棲動(dòng)物,,人們對(duì)兩棲動(dòng)物基因組特性的認(rèn)識(shí)受到制約,。
“我們首次在全基因組范圍內(nèi)比較了兩棲動(dòng)物內(nèi)部的替換速率和重排速率,通過(guò)對(duì)蛙類基因組的測(cè)序和比較分析,,對(duì)兩棲動(dòng)物的進(jìn)化有了更多的了解,。”課題組成員、來(lái)自華大基因國(guó)家基因庫(kù)的研究人員熊子軍說(shuō),。
高山倭蛙系青藏高原的土著物種,。它們普遍身長(zhǎng)三四厘米,背部皮膚粗糙,,大多呈橄欖灰色,。研究人員將其與熱帶爪蟾的基因組進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn),高山倭蛙擁有更強(qiáng)大的基因組,,其基因組序列約為2.3Gb,,比熱帶爪蟾多出0.8Gb。此外,,兩者的分歧時(shí)間大約在2.66億年之前,,但因兩物種染色體間重排少,說(shuō)明蛙類基因組具有相對(duì)較慢的進(jìn)化速率,。
“高山倭蛙基因組的破譯,,使我們進(jìn)一步確認(rèn)了更多的人類、鳥(niǎo)類,、甚至蛙類基因組中的染色體斷裂和融合區(qū)域,。”熊子軍說(shuō)。
據(jù)介紹,,四足動(dòng)物已有3.6億年的進(jìn)化史,,科學(xué)家們通過(guò)分析染色體斷裂和融合事件,發(fā)現(xiàn)人的染色體間重排最劇烈,,雞和兩棲動(dòng)物染色體間重排相對(duì)較少,,這意味著恒溫動(dòng)物的進(jìn)化速率高于冷血?jiǎng)游铩?br />
值得一提的是,高山倭蛙生活在海拔2850—4700米的地方,,科學(xué)家此次還發(fā)現(xiàn)了其特有的三類抗菌肽,,其中一類AP01583已被證實(shí)在氧化應(yīng)激和應(yīng)對(duì)病原微生物方面具有重要作用,,也就是說(shuō)抗菌肽可能是高山倭蛙適應(yīng)高海拔環(huán)境的一項(xiàng)“法寶”。(完)
兩棲動(dòng)物代表著脊椎動(dòng)物從水生到陸生這一轉(zhuǎn)變的過(guò)渡類群,,對(duì)于研究脊椎動(dòng)物的進(jìn)化模式極為關(guān)鍵。盡管目前已知兩棲動(dòng)物有7000多個(gè)物種,,但科學(xué)家此前僅對(duì)熱帶爪蟾進(jìn)行基因測(cè)定,。由于熱帶爪蟾屬于古老蛙類,無(wú)法充分代表兩棲動(dòng)物,,人們對(duì)兩棲動(dòng)物基因組特性的認(rèn)識(shí)受到制約,。
“我們首次在全基因組范圍內(nèi)比較了兩棲動(dòng)物內(nèi)部的替換速率和重排速率,通過(guò)對(duì)蛙類基因組的測(cè)序和比較分析,,對(duì)兩棲動(dòng)物的進(jìn)化有了更多的了解,。”課題組成員、來(lái)自華大基因國(guó)家基因庫(kù)的研究人員熊子軍說(shuō),。
高山倭蛙系青藏高原的土著物種,。它們普遍身長(zhǎng)三四厘米,背部皮膚粗糙,,大多呈橄欖灰色,。研究人員將其與熱帶爪蟾的基因組進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn),高山倭蛙擁有更強(qiáng)大的基因組,,其基因組序列約為2.3Gb,,比熱帶爪蟾多出0.8Gb。此外,,兩者的分歧時(shí)間大約在2.66億年之前,,但因兩物種染色體間重排少,說(shuō)明蛙類基因組具有相對(duì)較慢的進(jìn)化速率,。
“高山倭蛙基因組的破譯,,使我們進(jìn)一步確認(rèn)了更多的人類、鳥(niǎo)類,、甚至蛙類基因組中的染色體斷裂和融合區(qū)域,。”熊子軍說(shuō)。
據(jù)介紹,,四足動(dòng)物已有3.6億年的進(jìn)化史,,科學(xué)家們通過(guò)分析染色體斷裂和融合事件,發(fā)現(xiàn)人的染色體間重排最劇烈,,雞和兩棲動(dòng)物染色體間重排相對(duì)較少,,這意味著恒溫動(dòng)物的進(jìn)化速率高于冷血?jiǎng)游铩?br />
值得一提的是,高山倭蛙生活在海拔2850—4700米的地方,,科學(xué)家此次還發(fā)現(xiàn)了其特有的三類抗菌肽,,其中一類AP01583已被證實(shí)在氧化應(yīng)激和應(yīng)對(duì)病原微生物方面具有重要作用,,也就是說(shuō)抗菌肽可能是高山倭蛙適應(yīng)高海拔環(huán)境的一項(xiàng)“法寶”。(完)