今年华大与美国大学合作的关于北极熊的基因组分析有什么意义??
北极熊基因编码为心血管疾病提供思路,通过对基因组中编码蛋白的相关基因进行更深入的分析后,研究人员发现很多与脂肪酸代谢和心血管功能相关的基因在北极熊中已经发生了适应性的进化,这可能是它之所以能够适应北极极地气候的关键所在。
为了适应北极的严寒,北极熊明显偏向猎取脂肪含量高的猎物,但它却没有像人类罹患由于高脂肪摄入而产生的一系列心血管相关疾病。研究人员推测这些基因很可能在这方面起着关键作用,这个发现或将为人类预防或者治疗由于高脂肪摄入而引起的心血管疾病提供新的方向和思路。
花心的长颈鹿 2021-11-19 12:26 优艾设计网_设计
这篇文章是群体遗传学为背景进行的分析,选取了79只北极熊和10只棕熊进行了全基因组重测序,主要的贡献是完整解读了北极熊基因组,揭示了北极熊适应北极极地气候之谜。
另外,通过对群体数据进行分析,研究人员推算出北极熊的群体大小在2~2.5万之间,且处于减少的状态中。值得注意的是,它们的栖息地——北极浮冰也在同期时间不断减少。当北半球高纬度地区开始变暖时,北极熊的近亲棕熊或者灰熊就更易的向北迁徙,这样就增加了它们和北极熊之间发生交配的可能。
比较基因组揭示出,几十万年来自然选择驱动了与血液中脂肪运输和脂肪酸代谢相关的一些基因发生了重大的改变。经受最强力选择的基因之一就是APOB,在哺乳动物中APOB编码了称作为“坏”胆固醇——低密度脂蛋白(LDL)中的主要蛋白。这一基因发生改变或突变反映了北极熊饮食中关键的脂肪特性,北极熊需要应对血液中高水平的葡萄糖和甘油三酯,尤其是胆固醇,对于人类而言这是一种危险的物质。脂肪占据了北极熊一半体重。
通过对基因组中编码蛋白的相关基因进行更深入的分析后,研究人员发现很多与脂肪酸代谢和心血管功能相关的基因在北极熊中已经发生了适应性的进化,这可能是它之所以能够适应北极极地气候的关键所在。
发现北极熊在几十万年的进化过程中,自然选择使很多与脂肪运输和脂肪酸代谢相关的基因发生了适应性的变化。载脂蛋白B基因(APOB)是其中一个受到强烈正向选择的基因,它在哺乳动物中编码低密度脂蛋白(LDL),这种蛋白携带的胆固醇被人们普遍称为“坏胆固醇”。该基因的改变使北极熊即使摄入高脂肪,也不会引起高血糖和高血脂等问题。
原文:Cell, Liu et al.: "Population Genomics Reveal Recent Speciation And Rapid Evolutionary Adaptation In Polar Bears."
hellolulu01 2021-11-19 12:27
意义在于通过对北极熊基因组分析,科学家们完整解读了北极熊基因组,揭示了北极熊适应北极极地气候之谜。
北极熊是一种生活在北极地区,处在食物链顶端的大型食肉动物。全球气候变暖使北极熊的栖息地不断减少,这一物种面临着巨大生存压力。
为了全面系统地研究北极熊极地气候的适应性,科学家们对一只来自欧洲北部的北极熊进行高深度的测序以获取它的全基因组图谱,此外还从瑞典、芬兰、美国阿拉斯加冰川公园、阿拉斯加海岸附近的岛屿等地区共选取了79只北极熊和10只棕熊进行了全基因组重测序。
研究人员通过对北极熊和棕熊进行比较基因组分析后,发现北极熊实际上比之前人们所认为的要更年轻,与它的近亲棕熊的分化时间只有不到50万年。而此前的研究推测北极熊和棕熊的分化时间约在60万至500万年前。
这个时间段从进化的尺度上来说是相当短的,人类约在500万年前与其近亲黑猩猩“分道扬镳”。文章作者之一Rasmus Nielsen教授认为:“北极熊和棕熊的进化距离只有人和黑猩猩之间的十分之一。为适应北极当地环境,北极熊所拥有的独特适应性,必须要在非常短的时间内进化完成。”这些适应性变化不仅包括皮毛由棕色变成白色,身体表面变得更加顺滑,而且包括巨大的生理和代谢变化。
**北极熊基因编码为心血管疾病提供思路******
通过对基因组中编码蛋白的相关基因进行更深入的分析后,研究人员发现很多与脂肪酸代谢和心血管功能相关的基因在北极熊中已经发生了适应性的进化,这可能是它之所以能够适应北极极地气候的关键所在。
为了适应北极的严寒,北极熊明显偏向猎取脂肪含量高的猎物,但它却没有像人类罹患由于高脂肪摄入而产生的一系列心血管相关疾病。研究人员推测这些基因很可能在这方面起着关键作用,这个发现或将为人类预防或者治疗由于高脂肪摄入而引起的心血管疾病提供新的方向和思路。
这个研究的最新成果以封面故事形式发优艾设计网_设计百科表在《细胞》(Cell)杂志上。
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