智能鳴禽的參考基因組是生態(tài)學(xué)研究的里程碑

一只著名的鳴禽，偉大的山雀，已經(jīng)揭示了它的遺傳密碼，為研究人員提供了物種如何適應(yīng)不斷變化的行星的新見解。他們最初的研究結(jié)果表明，表觀遺傳學(xué) - 基因 - 而不是基因中的內(nèi)容 - 可能在記憶和學(xué)習(xí)的進(jìn)化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。這不僅適用于鳥類。由荷蘭生態(tài)研究所(NIOO-KNAW)和瓦赫寧根大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究小組將于周一在Nature Communications上發(fā)表這些研究結(jié)果。

“我們這個(gè)領(lǐng)域的人們已經(jīng)等待了幾十年，”來自荷蘭生態(tài)研究所的研究人員Kees van Oers和Veronika Laine解釋道。他們最喜歡的模型物種的參考基因組，即大山雀，是“所有生態(tài)學(xué)家和進(jìn)化生物學(xué)家都應(yīng)該了解的強(qiáng)大工具箱”。

來自單一的荷蘭鳥，組裝的參考基因組的遺傳密碼將有助于揭示表型進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ)。這對(duì)于了解野生物種如何適應(yīng)我們不斷變化的星球至關(guān)重要。

除了研究基因組外，研究小組還確定了所謂的轉(zhuǎn)錄組和甲基化組。后者屬于表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域：研究你可以繼承的內(nèi)容，而不是基于你的基因?；蚪M中的特定DNA序列可以是“甲基化的”：向其中添加甲基，改變基因的功能。

該研究小組對(duì)來自歐洲不同地區(qū)的另外29名大山雀?jìng)€(gè)體的完整基因組進(jìn)行了測(cè)序。這使他們能夠識(shí)別大山雀基因組中最近在鳥類進(jìn)化過程中被選擇的區(qū)域。對(duì)于與學(xué)習(xí)和認(rèn)知相關(guān)的基因，這些區(qū)域似乎過多。

“偉大的山雀已經(jīng)發(fā)展成為聰明的，”范奧爾斯說。“很聰明。” 它不是你的普通鳥，因?yàn)樗趯W(xué)習(xí)新行為方面屬于前3%最聰明的鳥類。這使其成為研究學(xué)習(xí)，記憶和認(rèn)知過程演變的完美候選者。

該研究揭示的是那些相同區(qū)域中所謂的甲基化保守模式，不僅存在于鳥類中，而且存在于人類和其他哺乳動(dòng)物中。這證明甲基化等表觀遺傳過程與分子進(jìn)化速度之間存在相關(guān)性：“甲基化越多，進(jìn)化越多”。

因此，偉大的山雀再一次證明了它作為模型物種在各種生物研究領(lǐng)域60多年的作用絕不是巧合。

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