一种新的遗传研究方法能否让我们更清楚地了解进化适应是如何发生的?这就是对一种常见的后院鸟类——家雀的新研究结果所暗示的。一项突破性的泛基因组研究揭示了一种主要的DNA翻转,似乎使这种小鸟对某些疾病具有抵抗力
在发表在《美国国家科学院院刊》上的论文《从House Finch穿山甲组推断出的结构变异的适应性后果》中,生物与进化生物学系博士后Bohao Fang使用了先进的测序和一种新的穿山甲方法来更好、更广泛地了解遗传适应。方说,结合许多个体标本的基因组信息,这种方法可以查看大量的遗传信息,并提供“更高的遗传信息分辨率”
爱德华兹实验室的研究员方解释说:“传统上,人们研究单个碱基对(DNA)的遗传变异。”虽然早期的研究主要集中在特定基因上,希望破译方所说的“抗病性背后的遗传机制”,但这些研究的范围较窄,没有提供明确的结果。然而,通过研究更广泛的DNA片段,“我们发现长读测序可以帮助我们捕捉到重要的大规模结构变异,否则这些变异可能会被遗漏。”在室内雀科鸟类中,这种新方法揭示了一种存在了数百万年的DNA反转,这可能有助于鸟类抵抗感染
方说:“家雀是研究宿主和疾病共同进化的一个非常好的模型。”。他说,这个项目是在新冠肺炎大流行之后开始的,当时他对发展对广泛疾病的自然抵抗感兴趣。自1994年开始在美国传播的一种引起结膜炎的细菌病原体,家雀及其对这种病原体的反应就是一个很好的例子。比较动物学博物馆保存了可追溯到2000年的家雀DNA测序样本,为方的研究提供了“非常好的资源”这个庞大的库使方舟子能够“阅读DNA中的全貌,了解这种野生鸟类对这种疾病的进化反应。”通过研究在动物流行病前后随时间收集的遗传物质,“你可以看到它是如何进化以对这种疾病产生免疫力的。
”这让我们更好地了解了在没有疫苗的情况下,进化如何在野外对新疾病做出反应。方舟子说:“尽管还需要做更多的研究,但这项研究表明,一种结构变异——即一种巨大的DNA变化——“可能有助于这种适应性进化来对抗这种疾病。”。“
”方解释说:“这些为一个物种如何应对新的病原体提供了一个非常好的现实例子。这也为我们提供了其他动物,甚至是人类,如何随着时间的推移对传染病做出基因反应的线索。”。“
”博浩的工作确实为鸟类和其他自然种群的群体基因组研究指明了未来的方向。他使用的泛基因组方法为物种内的遗传变异提供了更好、更平衡的代表,”生物和进化生物学教授、鸟类学策展人、MCZ的Alexander Agassiz动物学教授、该研究的合著者Scott V.Edwards说。博浩发现的大反转与室内雀类中的病原体流行有关,如果没有这些新方法,我们可能看不到这些病原体。p
Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences
Provided by Harvard Gazette
2025-02-25
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