作者:李亦学等 来源:《自然—通讯》 发布时间:2012-11-19 10:35:22
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科学家绘制野生和驯化双峰骆驼基因组草图
 
高血糖水平、高盐饮食以及高脂倾向听起来足以导致人类健康灾难。然而对于双峰骆驼,这些适应或许帮助了它在世界上最干旱、最寒冷和最高的地区生存。
 
来自中国和蒙古的研究人员开始解开了骆驼在恶劣的环境中生存所利用的生理技能背后的基因组特征。在发布于11月13日的《自然—通讯》(Nature Communications)杂志上的一篇论文中,科学家们描述了野生和驯化双峰骆驼的基因组草图。Nature杂志官网同日将其作为头条新闻进行了报道。
 
来自上海生物信息技术研究中心的李亦学(Yixue Li)教授、上海交通大学农业与生物学院的孟和(He Meng)副教授和内蒙古大学的Jirimutu为这篇论文的共同通讯作者。
  
当他们首次探索新基因组之时,遗传学家们最感兴趣的是“快速进化”的部分。这些活动热区通常包含着定义物种的基因,编码的特征将其与近亲区分开来。
 
上海生物信息技术研究中心主任李亦学说:“我们发现骆驼中许多与代谢相关的基因发生了快速进化。”
 
骆驼和牛、羊一样是反刍动物,通过咀嚼反刍的食物进行消化。然而许多双峰骆驼基因组快速进化的基因调控了代谢信号,表明在消化后骆驼对于营养成分的处理是一种完全不同的情况。“它们在新陈代谢上有着如此显著的差异,这令我感到非常惊讶,”贝勒医学院分子遗传学家Kim Worley说。这些差异可能指明了双峰骆驼在沙漠中生成和储存能量的机制。
 
这项工作表明骆驼能够耐受极高的血糖水平,部分原因是由于与人类II型糖尿病相关的基因发生了改变。双峰骆驼快速进化的基因中包括了一些调控胰岛素信号通路的基因。更密切地研究骆驼对于胰岛素的反应机制或许可帮助揭示人类胰岛素的调控和糖尿病作用机制。“我对于这一关于葡萄糖的故事非常感兴趣,”澳大利亚昆士兰生物科学园 (Queensland Bioscience Precinct)计算机生物学家Brian Dalrymple说。
 
研究人员还发现基因组中的一些区域可以解释相比人类,双峰骆驼能够耐受血液中高盐水平的原因。在人类,CYP2J基因控制高压升高:抑制它会导致高血压。然而,骆驼具有这一基因的多个拷贝,帮助将它们的血压维持在低水平,即便是当它们摄入大量盐之时。
 
新研究标志着对骆驼基因组研究的起点。“未来的工作中将还会有许多有趣的报道,”爱荷华州立大学动物基因组学家Max Rothschild说。(来源:生物通   何嫱)
 
 
 
 
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