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灵长类基因组计划新进展—— |
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四肢修长,竟是因为缺段基因 |
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作为“人类近亲”,长臂猿终于有了迄今最全面的基因组数据集,并被识别出,其“四肢修长”的典型特征,是由于在其核心基因的关键调控区内,缺失了特异性片段导致。
这项11月8日发表于《细胞》杂志的研究,系统阐明了长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础,并成功获取了包括已灭绝的“君子长臂猿”在内的3个古代样本的线粒体基因组,为全球长臂猿的保护行动提供了新的科学见解。
这也是由中国科学院昆明动物研究所(下称昆明动物所)牵头发起的国际“灵长类基因组计划”(Primate Genome Project)的又一重要成果。
长臂猿以其独特的“臂行”运动方式、复杂的鸣唱行为、独特的配偶制以及严峻的濒危现状受到广泛关注。然而,由于样本获取困难及其快速的演化辐射历史,长臂猿的系统发育关系长期存在争议,许多关键的演化问题悬而未决。
为此,昆明动物所牵头,联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中山大学等国内外多家科研机构开展研究。
研究团队构建的基因组数据集,覆盖了18个现存长臂猿物种。他们通过创新的全基因组比对和溯祖分析方法,克服了由“不完全谱系分选”(ILS)导致的遗传信号冲突,首次以确凿的基因组证据揭示了长臂猿科下四大属的演化关系为(长臂猿属, (冠长臂猿属, (合趾猿属, 白眉长臂猿属)))。
这一发现解决了长臂猿属级分类的百年难题,为理解其快速辐射演化提供了关键框架。
而长臂猿最显著的身体特征,是其用于“臂行”的修长四肢。其背后的遗传机制一直是演化发育生物学领域的热点问题。
研究团队通过多物种比较基因组学分析,在长臂猿Sonic Hedgehog (SHH) 基因的关键调控区内,识别出一个特异性缺失片段。
实验结果显示,携带长臂猿特有基因缺失的“敲入”小鼠,四肢骨骼表现出显著的相对增长,表明该结构变异可能在长臂猿四肢伸长演化过程中发挥了关键作用,为理解形态演化的遗传机制提供了重要案例。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.10.016
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