眼鏡猴基因組的解碼揭示了與人類的聯(lián)系
小到足以適應(yīng)你的手掌,有著巨大的眼睛和對肉的胃口,眼鏡猴是一種自然的異常。根據(jù)圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家的說法,他們也是我們的遠(yuǎn)房表親,他們最近測序并分析了眼鏡猴的基因組。10月6日發(fā)表在“ 自然通訊”雜志上的研究結(jié)果將眼鏡猴放在靈長類動物進(jìn)化樹的一個重要分支上 - 沿著導(dǎo)致猴子,類人猿和人類的同一分支。
“我們對眼鏡猴進(jìn)行測序不僅是為了確定它們在靈長類動物進(jìn)化中的位置,還因?yàn)樗鼈兊纳韺W(xué),解剖學(xué)和攝食行為非常獨(dú)特,”遺傳學(xué)和該研究資深作者的副教授Wesley Warren博士說。
眼鏡猴是唯一的食肉動物靈長類動物,吃昆蟲和小鳥,嚙齒動物和蜥蜴。眼睛的大小是他們大腦的兩倍,頭部可以在每個方向旋轉(zhuǎn)180度,并且能夠使用超聲波跟蹤獵物,這些小動物是強(qiáng)大的夜行獵人。他們的腿和腳適應(yīng)突然,強(qiáng)大的跳躍,有一個細(xì)長的踝骨,t骨,他們被命名。
靈長類動物中眼鏡猴的位置一直被認(rèn)為是有爭議的。他們的牙齒和下巴更類似于“濕鼻子”靈長類動物,如狐猴,但它們的眼睛和鼻子更類似于“干鼻”靈長類動物,如猴子和人類。
通過對德國明斯特大學(xué)的眼鏡猴,Warren,JürgenSchmitz的完整基因組進(jìn)行測序,同事們明確地將眼鏡猴放入干鼻子類別。
研究人員分析了被稱為轉(zhuǎn)座子或“跳躍基因”的DNA序列,它們可以從基因組的一個部分跳到另一個部分,通常在這個過程中自我復(fù)制。隨著時間的推移,轉(zhuǎn)座子失去了跳躍的能力。較新的轉(zhuǎn)座子可以跳入較舊的轉(zhuǎn)座子,但反之亦然。通過分析哪些轉(zhuǎn)座子嵌入其他轉(zhuǎn)座子中,研究人員能夠確定轉(zhuǎn)座子的特定家族何時失去跳躍能力,從而確定不同轉(zhuǎn)座子家族的日期。
研究人員比較了眼鏡猴,人類,布什巴比(濕鼻靈長類動物)和松鼠猴(干鼻靈長類動物)的轉(zhuǎn)座子家族。眼鏡猴與松鼠猴和人類分享了最近的轉(zhuǎn)座子家族,只有最年長的有野蠻人的家族,表明眼鏡猴屬于干鼻靈長類動物。
“跳躍基因幫助我們了解物種在數(shù)百萬年前如何相互分離,”Schmitz說。“眼鏡猴基因組是一個現(xiàn)代的進(jìn)化變化檔案,它導(dǎo)致了人類。”
擁有完整的眼鏡蛇基因組也使研究人員能夠全面研究使眼鏡猴獨(dú)特的基因。例如,由于眼鏡猴的眼睛和踝骨與其他靈長類動物的眼睛和踝骨的差別很大,因此與眼睛或骨骼生長和發(fā)育相關(guān)的基因也可能不同。
通過將來自眼鏡猴的基因序列與來自其他靈長類動物的基因序列進(jìn)行比較,研究人員發(fā)現(xiàn)192個基因的變化速度比其他靈長類動物更快或更慢。這些基因可能與眼鏡猴的不尋常特征有關(guān)。然后,他們掃描了科學(xué)文獻(xiàn),以確定與這些基因相關(guān)的人類疾病,并發(fā)現(xiàn)了47種疾病。大約四分之一與視力有關(guān),另外四分之一與肌肉骨骼問題有關(guān)。
“表現(xiàn)出獨(dú)特變化的眼鏡猴基因可以為我們提供涉及相同基因的人類疾病的線索,”沃倫說。“如果一種氨基酸已被獨(dú)特改變,并且它與眼鏡猴的新型肌肉組織有關(guān),那么它可能是蛋白質(zhì)的一個重要組成部分,值得與人類疾病聯(lián)系起來。”
對眼鏡猴基因組的分析也表明,這些迷人的動物正在顯示出人口下降的跡象。
沃倫說:“我們認(rèn)為人口規(guī)模在下降而不是反彈。” “大部分的下降是由于棲息地的喪失,但寵物貿(mào)易也有所貢獻(xiàn)。遺憾的是,一旦被捕獲,結(jié)果往往是由于身體和飲食需求無法滿足而導(dǎo)致死亡。如果一些較為粗壯的物種可能會滅絕,如果我們不會改變這些軌跡。“
研究人員希望從其他物種和種群中獲取DNA,他們計(jì)劃用它來評估眼鏡猴種群的健康狀況,以及其他研究。
“如果我們能夠?qū)ζ渌坨R猴的基因組進(jìn)行測序,我們就可以測量種群的多樣性。具有更多多樣性的種群應(yīng)該能夠更好地維持其環(huán)境的變化,”沃倫說。“這將有助于我們確定他們真正的瀕危程度,以便我們能夠采取措施更好地保護(hù)他們。”
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