北京
近日，西南大学在《自然》(Nature)期刊在线发表了题为《染色体融合驱动同源多倍体基因组再二倍化》的研究论文。该研究系统揭示了脊椎动物全基因组复制后再二倍化的触发机制及其早期演化规律。
据悉，该成果是近年来我国淡水鱼演化研究领域在《自然》杂志发表的首篇论文，该校生命科学学院教授徐洛浩、水产学院教授刘海平和德国科学院院士Axel Meyer教授为共同通讯作者。是我国在演化基因组学与鱼类学研究领域取得的重大突破。
在脊椎动物演化历史上，全基因组复制事件曾多次发生。多倍体并非稳定状态，其基因组通常会逐步恢复为二倍体，这一过程被称为“再二倍化”。再二倍化会使大量冗余基因发生功能分化或获得新的功能，被认为是驱动脊椎动物谱系多样化与适应性演化的重要机制。
尽管再二倍化的重要性已被广泛认知，但由于缺乏合适的研究模型，再二倍化的早期演化机制，一直是生命科学研究领域长期悬而未决的科学难题。
研究团队发现，来自青藏高原的裂腹鱼亚科鱼类为探索这一问题提供了研究窗口。“裂腹鱼类祖先在约3000万年前形成四倍体，这是目前已知的脊椎动物中最年轻的同源多倍体之一。”徐洛浩说。
团队深入青藏高原开展野外调研与实验室分析，通过高原鱼类繁育工作地攻克获得了家系样本。本研究攻克了同源多倍体基因组解析难题，首次在脊椎动物中完整刻画了再二倍化从起始到扩展的全过程。
研究发现，不对称染色体融合是启动再二倍化的关键“触发器”。在裂腹鱼基因组中，这种融合事件打破了四倍体状态下的“四体遗传”模式，推动染色体向“二体遗传”转变。尤为重要的是，再二倍化并非随机发生，而是以融合位点为起点，逐步扩展到整条染色体。这一发现有望为理解脊椎动物多倍体基因组再二倍化提供统一的理论框架。
论文评审专家给予高度评价，认为“该研究是当前围绕理解脊椎动物全基因组复制后早期再二倍化机制最为突出的成果之一”。(西南大学)
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