双峰驼基因组中埋藏着生存秘诀
科学家们正解开保证骆驼在严酷环境下生存的基因魔方
时间：2012-11-14 来源：派森诺生物 关键词：双峰驼 基因组 测序 高血压 糖尿病
极高的血糖浓度，摄入大量盐和大量存积脂肪，对人类而言恐怕是危及健康的大灾难。但对双峰驼而言，它们不但能够适应这些条件，而且这些特性有可能帮助它们更好地生存在世界上最干燥、寒冷、海拔最高的土地上。
中国和蒙古的研究人员正在揭开骆驼赖以适应最严酷生存环境的生理秘诀背后的基因组特性。在今天出版的Nature Communications一篇文章中，科学家们描绘了野生和家养双峰驼的的基因组草图。
研究一个新的基因组时，遗传学家们最感兴趣的是"快速进化"区。这些热点区域包含能够将本物种与其近亲区分开、编码其独有生物学特性的基因。
上海生物信息技术研究中心主任、该文的共同作者李亦学说："我们发现骆驼相较于其他偶蹄类动物，比如牛，许多代谢相关基因表现加速进化"。
中国和蒙古的研究人员正在揭开骆驼赖以适应最严酷生存环境的生理秘诀背后的基因组特性。在今天出版的Nature Communications一篇文章中，科学家们描绘了野生和家养双峰驼的的基因组草图。
研究一个新的基因组时，遗传学家们最感兴趣的是"快速进化"区。这些热点区域包含能够将本物种与其近亲区分开、编码其独有生物学特性的基因。
上海生物信息技术研究中心主任、该文的共同作者李亦学说："我们发现骆驼相较于其他偶蹄类动物，比如牛，许多代谢相关基因表现加速进化"。
尽在血中
骆驼类似牛与羊等反刍动物，依靠咀嚼和反刍来消化食物。但双峰驼基因组中存在许多调控代谢途径的快速进化基因，表明其消化后对营养的利用与其他物种大不相同。"它们在代谢上存在明显的差异，这让我很惊讶"德州休斯顿贝勒医学院的分子遗传学家Kim Worley如是说。这些差异有助于人们了解双峰驼如何在沙漠中制造和储存能量。
文章指出骆驼能耐受高血糖的部分原因是基因发生变异，这些基因变异特征同人类的II型糖尿病很像。其中调节胰岛素信号途径的基因属于双峰驼部分快速进化基因的一类。对骆驼胰岛素应答的进一步研究有助于了解人类胰岛素调控和糖尿病机理。澳大利亚布里斯班昆士兰生命科学园区一位计算生物学家Brian Dalrymple说："我对高血糖耐受非常感兴趣。"
研究人员还在双峰驼基因组中找到了可能与盐耐受相关区域，尝试去解释为什么双峰驼盐量耐受能力远强于人类。在人类，CYP2J同高血压病有关，抑制它的表达将导致血压升高。而骆驼该基因有多个拷贝，它们可能具有保持血压降低的作用，尽管摄入大量盐分仍然能保证血压维持在正常水平，对后续工作很有启发。
这个工作只是在骆驼基因组层面上进行深入研究的开始。"它对将来的研究颇有裨益"爱荷华州立大学的动物基因组学家Max Rothschild说。
文章指出骆驼能耐受高血糖的部分原因是基因发生变异，这些基因变异特征同人类的II型糖尿病很像。其中调节胰岛素信号途径的基因属于双峰驼部分快速进化基因的一类。对骆驼胰岛素应答的进一步研究有助于了解人类胰岛素调控和糖尿病机理。澳大利亚布里斯班昆士兰生命科学园区一位计算生物学家Brian Dalrymple说："我对高血糖耐受非常感兴趣。"
研究人员还在双峰驼基因组中找到了可能与盐耐受相关区域，尝试去解释为什么双峰驼盐量耐受能力远强于人类。在人类，CYP2J同高血压病有关，抑制它的表达将导致血压升高。而骆驼该基因有多个拷贝，它们可能具有保持血压降低的作用，尽管摄入大量盐分仍然能保证血压维持在正常水平，对后续工作很有启发。
这个工作只是在骆驼基因组层面上进行深入研究的开始。"它对将来的研究颇有裨益"爱荷华州立大学的动物基因组学家Max Rothschild说。
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原文索引: H. Meng, et al., "Genome sequences of wild and domestic Bactrian camels," Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms2192, 2012.
新闻报道: Bactrian camel genome holds survival secrets.Nature. Nidhi Subbaraman 13 November 2012（www.nature.com）
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