本文轉(zhuǎn)載于:中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所 http://www.kiz.cas.cn/xwzx/kydt/202005/t20200509_5576882.html
中國青藏高原是世界上海拔最高的高原,被譽(yù)為地球的“第三極”,以低氧、低溫、強(qiáng)紫外輻射等著稱。伴隨著人類的遷徙定居,一批家養(yǎng)動(dòng)物也在這樣惡劣的生存環(huán)境中世代繁衍,各自形成了獨(dú)特鮮明的高原適應(yīng)特征,為科學(xué)家解析生物對(duì)高原極端環(huán)境快速適應(yīng)進(jìn)化的遺傳機(jī)制提供了豐富的素材。
中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所張亞平課題組、吳東東課題組多年來,基于大規(guī)?;蚪M學(xué)數(shù)據(jù),綜合各種生物學(xué)方法,揭示了青藏高原多個(gè)家養(yǎng)動(dòng)物的適應(yīng)性進(jìn)化遺傳機(jī)制,鑒定出一批以缺氧誘導(dǎo)通路為代表的高原適應(yīng)候選基因,發(fā)現(xiàn)趨同進(jìn)化和基因交流在環(huán)境適應(yīng)中的重要性,總結(jié)歸納出了家養(yǎng)動(dòng)物短期高原適應(yīng)性進(jìn)化的規(guī)律性認(rèn)識(shí)(Mol Biol Evol 2014,2015;Nat Genet 2016;Cell Res 2017;Nat Ecol Evol 2018;Nat Commun 2019;Nat Sci Rev 2019)。
為了進(jìn)一步揭示基因交流在家養(yǎng)動(dòng)物高原適應(yīng)過程中的重要性和普遍性,近期,研究人員綜合分析了青藏高原藏獒和藏灰狼的群體基因組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)兩者之間存在大量的基因交流。以往的研究觀點(diǎn)認(rèn)為高原適應(yīng)的明星基因EPAS1的高原適應(yīng)突變通過基因交流從藏灰狼擴(kuò)散至藏獒中,然而,綜合各種群體遺傳學(xué)分析以及群體歷史模擬,研究人員認(rèn)為藏獒和藏灰狼的EPAS1基因應(yīng)該來自另外一個(gè)未知物種。因此,研究人員進(jìn)一步與印度科學(xué)家Yadvendradev Jhala、 Mukesh Thakur教授合作,測(cè)得一個(gè)喜馬拉雅狼的基因組,通過分析遺憾地發(fā)現(xiàn),喜馬拉雅狼并不是EPAS1高原適應(yīng)突變的貢獻(xiàn)者。因而,研究人員推測(cè),青藏高原應(yīng)該還存在一種至今我們未知甚至已經(jīng)滅絕的犬科動(dòng)物,藏獒和藏灰狼的EPAS1基因正是通過基因交流從該未知物種中獲得。
該成果以Ancient hybridization with an unknown population facilitated high altitude adaptation of canids為題在線發(fā)表于Molecular Biology and Evolution上(https://doi.org/10.1093/molbev/msaa113),王明山博士為論文第一作者,吳東東研究員、 張亞平研究員、Rasmus Nielsen教授和Beth Shapiro教授為共同通訊作者。本工作得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金的支持。