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【新闻】采采蝇的基因组破译可助控制昏睡病粉叶柿

发布时间:2020-10-19 02:59:07 阅读: 来源:焊炬厂家

采采蝇的基因组破译可助控制昏睡病

一个国际科研团队在新一期美国《科学》杂志上报告说,经过约10年的努力,他们终于成功完成了采采蝇的基因组破译工作,这为减少乃至消灭威胁人畜健康的昏睡病(又称非洲锥虫病)带来希望。

联合国粮农组织与国际原子能机构共同设立的食品与农业核技术部门在一份声明中说:“破译采采蝇的DNA(脱氧核糖核酸)是一个重大科学突破,为更有效地控制锥虫病铺平道路,这对撒哈拉以南非洲的数千万农牧民来说是一个好消息。”

采采蝇也称舌蝇,以吸食脊椎动物血液为生,仅在撒哈拉以南非洲存在。人畜被它叮咬后会引起锥虫病,其中,人类锥虫病感染者主要表现为过度睡眠,又称昏睡病。受昏睡病威胁的非洲人高达7000万,每年数万人因昏睡病死亡。动物锥虫病又叫那加那病,非洲每年有300万牲畜被那加那病感染,经济损失达数十亿美元。

控制采采蝇的传统方法包括投放不育雄蝇、诱捕器和使用杀虫剂,但成本高昂且效率不高。此外,由于采采蝇携带的寄生虫可以躲避宿主免疫系统,目前尚无有效疫苗预防采采蝇引起的锥虫病。在这一背景下,来自美、英等10多个国家的78家研究机构约140名科学家于2004年启动“国际舌蝇基因组计划”,旨在从基因学角度了解采采蝇及其引起的疾病。

采采蝇与实验室常用动物模型果蝇有亲缘关系,但新研究表明,采采蝇的基因组包含3.66亿个碱基对,是果蝇的2倍之多、约为人类基因组的十分之一。

研究人员在采采蝇基因组中找到约1.2万个基因,其中包括一个叫做RH5的感光基因,它可以解释为什么采采蝇会被蓝光/黑光诱捕器吸引。研究人员还发现了一些视觉与气味基因,这些基因会驱使采采蝇寻找宿主与配偶等行为反应。此外,采采蝇唾液腺中还有一组TSAL基因,可以帮助它们更顺利地吸宿主的血。

研究人员表示,“国际舌蝇基因组计划”所有研究数据已上载到一个基因组数据库,全世界科学家都可免费使用。世界卫生组织热带病研究培训特别项目主任约翰·里德评价说:“这些信息非常有助于开发新工具减少甚至消灭采采蝇。”

新闻扩展:

科学家破译70万年前古马基因组图谱

由哥本哈根大学、华大基因等多单位联合成功破译了约70万年前史前马的全基因组序列图谱,并利用该基因组信息阐释了马的进化历程。研究成果于近日在《自然》杂志发表,这是迄今为止破译的最古老的基因组。

2003年,在加拿大古老的永久冻土层发现了冰封已久的马骨骼化石碎片。该马骨化石来自于一匹远古马的腿部,据今约有56—78万年的历史。DNA会随着时间的推移而逐步降解,理论和经验证据均表明该马骨化石的DNA已经接近保存的临界值。而且到目前为止,还没有11—13万年以上的古DNA全基因组测序信息。科学家分析发现,该化石残存有一小部分胶原和血液。由此,决定重构该古马的遗传信息。

研究人员采用最先进平台进行了测序,以降低污染的风险,提高对内源性DNA的获取。同时作为对照,还对一匹4.3万年前的马、5匹现代家养马、一只普氏野马和一只驴进行了全基因组测序。通过进化分析发现,现代马、驴和斑马最近的共同祖先存在的时间大约在400—450万年前,比过去认为的时间要向前推进了两倍,因此,它们有足够长的时间进化成现在的马属种群。

科学家还发现,在过去的200万年间,马属种群发生了多次波动,特别是在气候剧变时期,多个冰期使得草原面积扩张,马的数量经历了一系列起伏。科学家推断,普氏野马和现代驯化马的种群分化大约是在3.8—7.2万年前。同时,基因组学数据表明,普氏野马并未与现代驯化马进行杂交,这也支持了普氏野马确实是现存最后一种真正的野马这一观点。

此外,研究人员还发现了一些在马的进化中免疫系统和嗅觉系统受到不断选择的证据。科学家表示,对古DNA的测序仍然是一项极具挑战性的工作,为解决一些关于近期物种演化、群体交流、人工驯化等争议问题提供新的有效解决手段。

“活化石”腔棘鱼基因组被破译

据报道,生活在非洲东部近海以及印度尼西亚近海的腔棘鱼素有“活化石”之称,被认为与陆地上行走的四足动物及人类的远祖有亲缘关系。日前这种“活化石”的基因组被日本科研人员破译完毕。

日本东京工业大学等机构参与的一个国际研究小组,2013年7月22日在新一期美国期刊《基因组研究》上报告说,他们分别对生活在非洲东部坦桑尼亚近海和印度尼西亚近海的5条腔棘鱼进行了基因组测序,发现从进化角度来看,虽然生活在这两处海域的腔棘鱼在大约三千万年前分道扬镳,但它们的基因组序列只有0.18%不同,几乎难以认定是不同物种。

研究人员解释说,与人类和黑猩猩分道扬镳后基因组序列的变化速度相比,腔棘鱼基因组序列的变化速度约为前者的四十分之一,这也许是腔棘鱼被称为“活化石”的原因之一。

研究小组还在腔棘鱼基因组中发现了与形成陆地动物四肢和嗅觉功能有关的基因群。研究人员表示,这一发现对于研究生物进化、尤其是四足动物的进化具有重要意义。

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