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吴东东课题组在非洲白额长尾猴群体基因组方面取得重要进展
2020-09-30 来源:灵长类进化遗传与发育学科组 作者:
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  非人灵长类作为人类关系最近的动物类群,通常会被开发成各种疾病模型用于人类疾病的研究。非洲大陆的灵长类物种多样性十分丰富,大约有111种灵长类,长尾猴属(Cercopithecus)是其中分布最广、物种数目最多的一大类群,该属目前含有26个物种,主要分布在非洲中部的热带雨林地区。不同长尾猴物种之间面部特征迥异,毛色多样,并且多个物种存在同域分布的现象,种间基因渗透现象频繁,这给长尾猴的遗传进化研究带来一定困难。然而迄今为止,长尾猴属仍然缺乏一个高质量的参考基因组,这对长尾猴遗传资源的开发利用形成一定障碍,同时也不利于该类群的保护。 

  本研究首先利用三代基因组测序技术构建了质量较好的白额长尾猴参考基因组,获得的基因组组装大小为2.90 Gbcontig N50达到22.7 Mb。之后对来自不同地点的白额长尾猴样品进行基因组重测序,发现尼日利亚境内的长尾猴大致可以分为东(East)、中(WCb)、西(WCa)三个不同的地理遗传组分(图1)。东白额长尾猴与其他白额长尾猴遗传差异最大,且以尼日尔河为界和其他样品分开,分歧时间大约为8.4万年,这表明尼日尔河在白额长尾猴的种群分化中起着地理隔离的作用。另外对线粒体基因组的遗传进化分析,研究人员意外地发现东白额长尾猴与同域分布的冠毛长尾猴聚在一起,表明其在进化历史上可能与冠毛长尾猴发生过种间杂交,通过对基因组中发生渗透区域最长的片段进行分析发现其中的3个基因中有2个(PTPRKFRAS1)被报道与毛色相关,表明毛色在性选择的过程中可能发挥重要作用。此外,对不同种群的遗传分化分析发现与免疫相关的基因在不同的种群中发生了显著高分化,其中与抗猴免疫缺陷病毒(SIV)相关的基因(AKT3IL13)和抗疟疾相关的基因(G6PD)被检测到了达尔文正选择信号(图2)。非洲多数灵长类动物是SIV病毒的天然宿主,它们与病毒的长期共处的过程中发生协同进化,因此即使它们感染了SIV病毒但在很多情况下并不致病。疟疾也是非洲非常流行的一种疾病,以往的研究表明疟原虫可以在不同的灵长类之间进行传播,但白额长尾猴是否能抵抗疟疾还有待进一步研究。本研究提示白额长尾猴可能是研究SIV和疟疾的潜在动物模型。 

  该研究以“Population Genomics Reveals Incipient Speciation, Introgression, and Adaptation in the African Mona Monkey (Cercopithecus mona)”为题,在线发表于进化生物学领域知名期刊《Molecular Biology and Evolution》(文章链接:http://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msaa248/5912538)。课题组尼日利亚籍留学生Adeola Oluwakemi Ayoola和助理研究员张宝林为文章的共同第一作者,吴东东研究员和张宝林助理研究员为文章的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金,中科院中非中心,中科院野生动物资源库和中科院青年创新促进会的资助。万达代理找谁该项研究工作依托昆明动物研究所承担建设的“模式动物表型与遗传研究(灵长类)国家重大科技基础设施”开展。 

 

 

  1  采样范围和群体遗传结构分析 

   候选的受选择基因 

  


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