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科学家对眼镜猴基因组进行测序

今天,来自美国和德国的一个国际研究小组报告对菲律宾眼镜猴的基因组进行了测序和注释。该团队的结果将眼镜猴放在灵长类动物进化树的一个重要分支上 - 沿着同一个分支导致人类,猴子和类人猿。

菲律宾眼镜猴(Tarsius syrichta)。 图片来源:JT Lim Majuro / CC BY-SA 3.0。

眼镜猴属于这个拥有4500万年历史的家庭Tarsiidae。它们是小型的夜间灵长类动物,与其假定的姐妹家族一起灭绝的Omomyidae,曾在亚洲,欧洲和北美洲广泛分布,但今天只在东南亚岛屿居住。

眼镜猴家族至少有10种现存物种,分别存在于婆罗洲的印度尼西亚和马来西亚部分,印度尼西亚的苏拉威西岛,苏门答腊岛和爪哇岛以及大棉兰老岛和菲律宾南部的周边岛屿。

眼镜猴是以大眼睛和耳朵为特征的树栖灵长类动物。他们的腿和脚适应突然,强大的跳跃,有一个细长的踝骨,t骨,他们被命名。这些解剖学专业允许眼镜猴有效地探测和猛扑猎物。

眼镜猴是世界上最具食肉性的灵长类动物,它们在整个地理范围内通常都是食虫性的,有些人观察到以小鸟,啮齿动物和蜥蜴为食。

这种饮食需要高度专业化的视觉和听觉适应性来检测昆虫运动和捕获隐秘的猎物。例如,眼镜猴的眼睛质量几乎是其大脑质量的两倍,头骨的形态反映了支撑一对肥厚眼睛所需的修饰。

灵长类动物中眼镜猴的位置一直被认为是有争议的。

他们的牙齿和下颚更类似于“湿鼻子”灵长类动物,如狐猴,但它们的眼睛和鼻子更类似于“干鼻”灵长类动物,如猴子和人类。

通过测序菲律宾眼镜猴(Tarsius syrichta)的完整基因组,这是菲律宾特有的一种眼镜猴,由华盛顿大学医学院科学家Wesley Warren领导的研究小组明确地将眼镜猴放入了干鼻子类别。

“我们对眼镜猴进行测序不仅是为了确定它们适合灵长类动物的进化,还因为它们的生理,解剖和摄食行为非常独特,”沃伦博士说。

研究小组分析了称为转座子或“跳跃基因”的DNA序列,它们可以从基因组的一部分跳到另一部分,通常在这个过程中自我复制。随着时间的推移,转座子失去了跳跃的能力。

科学家比较了眼镜猴,人类,布什巴比(湿鼻子灵长类动物)和松鼠猴(干鼻灵长类动物)的转座子家族。眼镜猴与松鼠猴和人类分享了最近的转座子家族,只有最年长的有野蛮人的家庭,表明眼镜猴属于干鼻灵长类动物。

“通过分析跳跃元素,我们可以了解自己的进化。这些跳跃基因是可以复制自身并在基因组中占据新位置的DNA片段,“该研究的主要作者,德国明斯特大学的JürgenSchmitz博士说。

“就像在人类中一样,这些跳跃基因构成了眼镜猴中大约一半的遗传物质。由于眼镜猴基因组的可用性,有可能检测到可追溯到的跳跃基因的整合。“

拥有完整的眼镜猴基因组也使团队能够研究使眼镜猴独特的基因。

通过将来自眼镜猴的基因序列与来自其他灵长类动物的基因序列进行比较,研究人员发现192个基因的变化速度比其他灵长类动物更快或更慢。这些基因可能与眼镜猴的不寻常特征有关。

该团队随后扫描了科学文献,以确定与这些基因相关的人类疾病,并发现了47种疾病。大约四分之一与视力有关,另外四分之一与肌肉骨骼问题有关。

“表现出独特变化的眼镜猴基因可以为我们提供涉及相同基因的人类疾病的线索,”沃伦博士说。

“如果一种氨基酸已被独特改变,并且它与眼镜猴的新型肌肉组织有关,那么它可能是蛋白质的一个重要组成部分,值得与人类疾病联系起来。”

对眼镜猴基因组的分析也表明这些动物正在显示出人口下降的迹象。

“我们认为人口规模在下降而不是反弹。大多数的下降是由于栖息地的丧失,但宠物贸易也有所贡献,“沃伦博士说。

研究人员希望从其他物种和种群中获取DNA,他们计划用它来评估眼镜猴种群的健康状况,以及其他研究。

“如果我们能够对其他眼镜猴的基因组进行测序,我们就可以测量种群多样性。拥有更多多样性的人群应该能够更好地维持其环境的变化,“沃伦博士说。

“这将有助于我们确定他们真正的濒危程度,以便我们能够采取措施更好地保护他们。”

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