研究人员重建了所有哺乳动物最早的共同祖先的基因组

研究人员重建了所有哺乳动物最早的共同祖先的基因组大约1.8亿年前，有一种早期的哺乳动物成为地球上所有哺乳动物最早的已知共同祖先，从蓝鲸到骆驼、犀牛、考拉，还有人类等。人们对这种动物知之甚少，但其基因组的组织现在已经由一个国际研究团队通过计算重建。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322227.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1322227.htm

从蝙蝠到鼯鼠 新研究揭示哺乳动物如何进化出滑翔能力

从蝙蝠到鼯鼠新研究揭示哺乳动物如何进化出滑翔能力一项研究通过确定Emx2基因附近DNA增强子的关键变化，揭示了哺乳动物（尤其是有袋动物）滑翔能力背后的遗传基础，表明不同物种发展飞行能力的共同进化策略。资料来源：乔-麦克唐纳这是如何形成的？在最近发表在《自然》杂志上的一项研究中，由普林斯顿大学和贝勒医学院领导的研究小组解释了"皮膜"的基因组和发育基础。"皮膜"是一层薄薄的皮膜，它使一些哺乳动物能够在空中翱翔。"从分子和遗传学的角度来看，我们还不太了解新的性状和适应性是如何产生的。"普林斯顿大学分子生物学助理教授RicardoMallarino博士说："我们想研究进化的新特性是如何产生的。"为了更好地了解有袋类动物的进化，研究小组重点研究了有袋类动物。这是因为滑翔能力是通过类似的解剖学变化在近亲有袋类动物身上反复发展出来的，比如蜜袋鼯--一种小到可以装进口袋的有袋类动物，作为一种宠物很受人们的欢迎。贝勒研究小组领导了15种有袋类动物的基因组测序工作，确定了滑翔类动物和非滑翔类动物的DNA序列。比较这些序列发现，一个名为Emx2的基因附近的进化速度加快。"有趣的是，基因序列本身似乎并不是发生最相关变化的地方。相反，关键的变化发生在基因组附近被称为'增强子'的DNA短序列上。"共同通讯作者、贝勒大学分子和人类遗传学教授兼基因组结构中心主任埃雷兹-利伯曼-艾登博士说："正是这些不断变化的增强子改变了Emx2在体内活跃的方式和位置，并推动了滑行的进化。"马拉里诺实验室的共同第一作者、研究生豪尔赫-莫雷诺（JorgeMoreno）说："了解基因组水平上产生这些趋同性状的潜在变化非常重要，因为它能告诉我们进化是否选择了阻力最小的路径。可以有相同的结果，但却有不同的路径。"接下来，研究人员想要验证这些想法。为此，他们利用了有袋类动物最独特的特征之一--它们的小袋。贝勒大学分子和人类遗传学助理教授、莱斯大学理论生物物理中心研究员奥尔加-杜德琴科（OlgaDudchenko）博士说："有袋类动物出生时的发育阶段比典型的哺乳动物要早得多。它们不是在母亲的子宫里继续发育，而是爬进母亲的育儿袋，一直待到它们准备好独立面对这个世界。事实上，它们就在袋中，这使得研究单个基因（如Emx2）如何影响有袋动物的发育变得更加容易。"研究人员发现，Emx2利用一种可能存在于所有哺乳动物体内的遗传程序产生了有袋动物的皮囊。例如，Emx2在小鼠和蜜袋鼯两侧的皮肤中都很活跃，但在蜜袋鼯中，它的表达时间要长得多。贝勒大学基因组结构中心的杜德琴科指出："通过修改那些关键的Emx2增强子，一个又一个物种开发出了这种通用程序，从而发展出了滑行能力。"对于希望冲上云霄的猪来说，这是一个令人鼓舞的消息，有朝一日它们可能不需要风口了。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428867.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428867.htm

科学家们重建了所有哺乳动物在1.8亿年前的共同祖先的基因组

科学家们重建了所有哺乳动物在1.8亿年前的共同祖先的基因组从鸭嘴兽到蓝鲸，今天所有活着的哺乳动物都是约1.8亿年前存在的一个共同祖先的后代。尽管我们对这种动物了解不多，但一个全球专家小组最近通过计算重建了其基因组的组织。这些发现最近发表在《ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences》上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327567.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1327567.htm

大规模研究揭示了哺乳动物的进化 知名雪橇犬Balto本尊也有参与

大规模研究揭示了哺乳动物的进化知名雪橇犬Balto本尊也有参与当然，这个数字只是冰山一角，今天地球上有超过6000种哺乳动物。这批藏品中，有一头大象、43种灵长类动物、53种啮齿类动物和100多种其他物种，占所有活体哺乳动物的不到1%。然而，这个史诗般的世界性合作项目的第一批成果在《科学》杂志上的11篇研究报告中提出，预计接下来还会有更多的成果。加利福尼亚大学（UC）圣克鲁兹分校的生态学和进化生物学教授BethShapiro研究员说："这11篇论文只是利用新的基因数据可以完成的科学类型的一个样本。它们显示了这些大型联合体和基础数据集到底有多重要。"在这些研究中，有一项研究追踪了著名的西伯利亚哈士奇Balto的进化故事，他是一支拯救生命的狗拉雪橇队的成员，在1925年向阿拉斯加一个被白喉击倒的偏远小镇运送抗毒素。它是1995年同名动画片的灵感来源，现在我们可以在纽约中央公园看到它的雕像。第一作者、加州大学圣克鲁兹分校的博士后研究员凯瑟琳-穆恩说："Balto的名气和他被制成标本的事实给了我们这个很酷的机会，让我们在100年后看到那群雪橇犬的基因是什么样子，并将他与现代犬进行比较。"通过这项研究，科学家们能够看到Balto属于来自西伯利亚的小型、快速和健康的雪橇犬，并且在遗传上比现代犬种更加多样化，可能是为了适应1920年代阿拉斯加的恶劣条件而进化出的遗传变异。穆恩说："Balto有与体重、协调性、关节形成和皮肤厚度等有关的基因变异，你会期待一只为在那种环境下奔跑而培育的狗。看到像Balto这样的狗的进化真的很有趣，即使是在过去的100年里，"她补充说。"Balto的种群与现代西伯利亚哈士奇不同，后者后来被培育为一种身体标准，但也与现代阿拉斯加雪橇犬不同。"240种哺乳动物的基因组差异巨大，从只有不到20亿个化学碱基对构成其基因图谱的普通弯翅蝙蝠，到有53亿个碱基对的毛犰狳。人类处于中间位置，只有30多亿个。对比如此多的物种，可以首次全面地观察不同物种的进化时间表，以及它们是如何为生存而专门化的，以及哪些共同的基因一直在坚持，为科学家提供了它们在哺乳动物生存中的重要性的线索。在另一项研究中，共同牵头人、霍华德-休斯医学研究所（HHMI）的科学家梅根-苏普尔和圣地亚哥动物园野生动物联盟的阿林-怀尔德利用国际自然保护联盟的濒危物种红色名录，对该项目中的240种哺乳动物的灭绝风险进行排名。然后，他们寻找能够解释它们在地球上的当代地位的基因线索，然后快速而廉价地确定了那些最有可能灭绝的动物。共同作者夏皮罗说："我们知道我们永远不会有足够的保护资金，但是通过使用哪怕是一个基因组，我们就可以对物种进行分类。"在其他地方，另一项研究看到一个合作小组研究了所有其他哺乳动物中发现的但不是人类的1万多个基因代码部分，以努力找出我们为什么是一个如此特殊的品种。高级作者、耶鲁大学医学院遗传学助理教授史蒂文-赖利说："通常我们认为新的生物功能必须需要新的DNA片段，但这项工作向我们表明，删除遗传代码可能会导致深刻的后果，使我们作为一个物种变得独一无二。"科学家们在与人类独特的疾病（包括精神分裂症和躁郁症）有关的基因附近发现了关键的删除迹象。了解这些变化为更好地理解人类疾病打开了大门，反过来，也为开发新的、有针对性的治疗方法打开了大门。他说："[这种缺失]可以调整如何制造人类的指令的含义，帮助解释我们更大的大脑和复杂的认知。这些工具有能力让我们开始识别使我们作为一个物种独特的许多小分子构件。"在其他论文中，科学家们分离出了与一些特征有关的基因组部分，如大脑尺寸、出色的嗅觉能力和成功的冬眠。在其他地方，科学家们发现了更多具体的线索，表明在大约6500万年前毁灭恐龙的小行星撞击地球之前，哺乳动物已经开始进化和多样化，并且在它之后继续变化，但速度更快。研究人员希望为Zoonomia数据集添加更多的基因组，目前有一个脊椎动物的基因组项目正在进行中，预计将有超过7万种不同的生物被绘制成基因图。这11篇研究论文发表在《科学》专刊上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357233.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357233.htm

科学家首次整理出品类全面的穿山甲基因组资源

科学家首次整理出品类全面的穿山甲基因组资源一项新的研究为穿山甲提供了一个完整的基因组数据库，有助于保护它们。这项研究对多个物种进行了测序，深入了解了它们的进化过程，并将有助于追踪穿山甲的非法贸易。穿山甲由八个现存物种组成，近年来引起了公众的极大关注，保护工作也在不断进行。这主要是因为穿山甲是地球上被贩卖最多的野生哺乳动物，而且最近有人认为它们可能与COVID-19大流行病有关（当然这是不正确的）。穿山甲基因组学的意义尽管穿山甲的保护形势严峻，但对它们的研究仍然不足，在基础物种或种群研究方面仍存在很大差距。研究人员现在越来越重视野生动物研究中的基因组学，因为基因组学提供的数据可以更准确地了解物种或种群的划分、人口信息、多样性、历史轨迹以及动物对全球变化的适应能力。更不用说它在追踪非法交易个体的来源方面的潜力，以便更好地确定偷猎热点和破坏贩运网络。最近在《分子生物学与进化》（MolecularBiologyandEvolution）杂志上发表的一篇文章为穿山甲提供了一个全面的基因组数据库，这对保护穿山甲至关重要。穿山甲是世界上被贩卖最多的野生哺乳动物，分布在亚洲和非洲，一直面临着捕猎和栖息地破坏的威胁。这项研究对穿山甲的研究历来不足，它通过对多个穿山甲物种的测序填补了这一重大空白，甚至确定了一个潜在的新物种。图片来源：DarrenPietersen/《分子生物学与进化》穿山甲基因组研究面临的挑战获取穿山甲的全基因组信息是一项具有挑战性的任务。首先，穿山甲物种之间的地理隔离和有限的化石记录构成了方法上的障碍。亚洲和非洲的穿山甲物种大约在3790万年前分化，因此，如果使用遥远物种的参考基因组，就很难真正了解穿山甲类群的进化过程。其次，穿山甲的行为难以捉摸，而且分布在热带地区，因此基因采样既昂贵又耗时。研究结果和意义研究人员对原产于非洲的巨型穿山甲的首个参考基因组进行了测序、组装和注释，还对黑腹穿山甲、南非穿山甲、印度穿山甲和菲律宾穿山甲的基因组进行了测序和组装。这些新的基因组数据，连同以前发表的关于其余三个物种--白腹穿山甲、巽他穿山甲和中国穿山甲--的信息，提供了第一套完整的穿山甲基因组。在此过程中，研究人员还从之前公布的基因组数据中发现了一个潜在的穿山甲新物种。研究人员认为，这些信息最终将提供穿山甲随着时间推移如何应对不断变化的环境条件而进化的完整信息，将为未来几年如何通过保护优先事项和管理计划来有效保护这些动物提供重要信息。研究成果还将有助于开发追踪穿山甲贸易的DNA工具包。论文作者之一肖恩-海顿（SeanHeighton）说："这项研究的作者来自非洲、亚洲和欧洲，他们的合作方式使我们首次能够从全基因组的角度深入研究穿山甲在所有八个物种中的进化。我们希望这些基因组将成为进一步开展基因研究的基础，从而有助于保护这些动物"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388301.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388301.htm

基因组研究支持反刍动物角和鹿角的进化过程不是独立的假设

基因组研究支持反刍动物角和鹿角的进化过程不是独立的假设作为小路易斯·格斯特纳(LouisV.Gerstner,Jr.)核心藏品的一部分，博物馆的理查德·吉尔德科学、教育和创新中心展出了各种各样的哺乳动物头饰。图片来源：AlvaroKeding/AMNH这一发现由美国自然历史博物馆、巴鲁克学院和纽约市立大学研究生中心的研究人员发表在《通讯生物学》杂志上。“角和鹿角是极其多样化的结构，长期以来，科学家们一直在争论它们的进化起源，”巴鲁克学院和纽约市立大学研究生中心的助理教授、博物馆的研究员扎卡里·卡拉马里（ZacharyCalamari）说。“这项基因组研究不仅让我们更接近解决进化之谜，而且还帮助我们更好地了解所有哺乳动物的骨骼形成方式。”大约有170种现代反刍有蹄哺乳动物物种带有头饰，化石记录中的数量还有更多。我们今天看到的头饰有四种类型：鹿角、角、骨角和叉角，它们有多种用途，包括用于防御、识别该物种的其他成员和交配。直到最近，科学家们还不确定这些不同的骨制头饰是在每个反刍动物群体中独立进化的，还是来自共同的祖先。研究作者扎卡里·卡拉马里（ZacharyCalamari）在美国自然历史博物馆扫描麋鹿头骨。图片来源：MattShanley/AMNH作为比较生物学博士。作为博物馆理查德·吉尔德研究生院的学生，Calamari开始使用基因组和基于计算机的3D形状分析来研究这个问题。卡拉马里与博物馆的弗里克哺乳动物化石馆长约翰·弗林合作，专注于对头饰的转录组进行测序，转录组是在特定时间在组织中表达的基因。他们的研究支持这样一种观点，即所有反刍动物头饰的形式都是从一个共同的祖先进化而来的，是动物“前额”（头骨额骨附近的区域）的成对骨质生长物。弗林说：“我们的研究结果提供了更多证据，证明角是由颅神经嵴形成的，颅神经嵴是形成面部的胚胎细胞层，而不是由形成头部两侧和后部骨骼的细胞形成。令人惊讶的是，这些细胞与形成鹿角的细胞相同。与其他骨骼和皮肤组织“对照”相比，牛角和鹿角的独特基因表达模式提供了令人信服的证据，证明这些壮观的骨骼结构的基本方面与古代祖先的共同起源。”通过将新测序的牛角转录组与鹿茸和猪皮转录组进行比较，Calamari和Flynn首次利用转录组证实，头饰中的家族特异性差异很可能是随着从共同祖先遗传的一般骨骼结构的阐述而进化而来的。卡拉马里说：“除了支持角和鹿角单一起源的基因表达模式之外，我们的结果还表明这些结构中基因表达模式的调节可能与其他骨骼不同。这些结果帮助我们了解角和鹿角的进化历史，并可能表明其他反刍动物颅附属物（如骨角和叉角羚）的差异也是对共同祖先颅附属物的阐述。”编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432506.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432506.htm