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大猩猩基因组测序完成 |
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与人类基因组相差1.75%，为研究人类进化提供重要依据 |
研究人员对Kamilah的基因组进行了测序，这是一只生活在圣地亚哥动物园的35岁西部低地大猩猩。图片来源：圣地亚哥动物园
本报讯（记者赵路） 自从人类基因组在10年前测序完毕后，研究人员一直梦想能够破解我们其他3种类人猿兄弟的脱氧核糖核酸（DNA）。如今，最后剩下的大猩猩基因组也握在了他们的手中，从而揭示了这种最大的灵长目动物与我们之间的一些有趣的联系。令人感到惊讶的是，部分人类基因组与大猩猩基因组的相似性居然高于后者与黑猩猩基因组的相似性，并且一些之前认为对人类的独特进化很关键的基因对于黑猩猩而言同样重要。
今天的地球上生活着4种类人猿：黑猩猩及矮黑猩猩、人类、大猩猩、猩猩。作为人类最近的亲戚，黑猩猩的基因组于2005年公布；而猩猩的序列则在2011年早些时候问世。现在研究人员完成了对生活在美国圣地亚哥动物园中的一只名为Kamilah的西部低地大猩猩的DNA分析。此外，他们还对另外3只大猩猩的DNA进行了测序，其中包括一只东部低地大猩猩——这是一种非常珍稀的物种，据估计只有约2万只个体。
并未参与该项研究的美国北卡罗来纳州达拉谟市杜克大学的进化生物学家Gregory Wray表示：“为了搞清使我们如此独特的人类基因组中的特征，拥有全部类人猿的基因组是必须的。”而加拿大多伦多大学的古人类学家David Begun则认为：“这将使我们能够确定自从与黑猩猩分离后专门针对人类的遗传变化。”
来自英国辛克斯顿市维康信托基金会桑格研究所的研究人员和他们的同事日前在《自然》杂志上报告说，人类和其他类人猿的绝大部分碱基对，或遗传编码的信息都是完全相同的——人类基因组与黑猩猩基因组的差异为1.37%；与大猩猩基因组的差异为1.75%；与猩猩基因组的差异为3.4%。尽管黑猩猩与人类的关系最近，但有15%的人类基因组却与大猩猩的基因组更为匹配。这项研究的第一作者、桑格研究所的进化遗传学家Aylwyn Scally指出，这些基因的活动模式也很类似，“与黑猩猩相比，我们的一些功能生物学特征与大猩猩更为类似”。
此外，通过对所有类人猿的基因组进行比较，科学家能够更好地推断大猩猩、黑猩猩及人类的进化时间，而这正是目前学术界激烈争论的一个话题。
分子数据显示，人类与黑猩猩大约在450万年前分道扬镳。然而化石证据却让一些古生物学家相信，这条路其实在700万年前就已经开始分叉了。Scally的研究小组则给出了一个两者约在600万年前分离的答案——他们通过假设突变率随着类人猿的进化而逐渐放缓来对最近的评估进行了调整。Scally强调，另一种可能是在物种分离初期发生的异种繁殖减缓了DNA变为一种独特基因组的实际分离速度。研究人员认为，大猩猩的祖先大约在1000万年前从人类—黑猩猩这一支中分离出来，这与之前的估算相一致。
Begun表示：“我很高兴看到作者推断的分离时间与化石和遗传记录相一致。通常一方的证据会用来驳斥另一方的证据。”
通过对大猩猩的基因组进行分析，研究人员还发现，大猩猩与听力有关的基因也经历着与人类相似的进化速度，但是大猩猩不会说话，因此对听力基因背后的进化驱动力可能需要重新思考。研究人员同时指出，有一个基因在人类和大猩猩的基因组中都存在，但是有这个基因的人会有较高的心脏病风险，而大猩猩虽然也有这个基因，却没有这种心脏病风险。如果能探清这种差异背后的原因，那将有助于推动与心脏病有关的医疗研究。
《中国科学报》 (2012-03-17 A2 国际)
