海洋哺乳运动TRPC2基因和Leptin基因以及世界人群BMP2基因和RNaseL基因的分子进化研究

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cliff800
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重建物种之间的系统发育关系和了解生物进化机制是在分子水平上研究生物进化的两大问题。生物的进化机制研究以核苷酸和氨基酸的序列数据作为研究对象。基因和基因组的适应性进化最终导致生物形态、行为和生理上的适应,从而最终导致物种的分歧和进化的革新。在生物进化过程中,自然选择会在基因上留下选择的印记。自然选择分为3种,正选择、平衡选择和纯净化选择,其中寻找到受到正选择作用的基因是人们研究的热点。检测自然选择的方法可以分为3类,即基于种间分歧数据、种内多态性数据和种间分歧数据及种内多态性数据。本文通过不同的检测方法试图寻找到受到自然选择的基因。   信息素在哺乳动物生殖和社会行为方面起重要作用,主要由犁鼻器系统感知。瞬时受体电位(TRPC2)基因在犁鼻器系统专一表达。我们选取了四种海洋哺乳动物以及其相近的陆地物种来分析该基因从陆地到海洋的变化。研究结果发现,完全适应于海洋生活的鲸类,其TRPC2基因是假基因,选择压力明显放松,基因功能丧失,而营半水生生活的加利福尼亚海狮的TRPC2基因是功能基因,仍然受到较强的选择压力。因此推测,鲸类因其完全适应于海洋生活,退化的犁鼻器信息素感知功能促使TRPC2基因假基因化,而对于“两栖”的加利福尼亚海狮来说,陆地生活仍然需要犁鼻器信息素感知,因此其TRPC2基因仍然是功能基因。令人惊奇的是,与加利福尼亚海狮不同,同样营半水生生活的港海豹和欧亚水獭的TRPC2基因都是假基因。TRPC2基因很有可能在港海豹和欧亚水獭中独立假基因化和丧失功能。其它未知的选择压力或感觉器官补偿机制可能促使了港海豹和欧亚水獭的TRPC2基因假基因化。   瘦素(Leptin)基因是一种内分泌激素,主要在脂肪组织中表达,在生物有机体维持能量代谢和体重平衡等生物学过程中发挥着重要的生理功能。我们获得了4种鲸目动物以及通过数据库获取了的55种哺乳动物的基因序列。研究结果发现,该基因在齿鲸类和海豹类的进化枝上受到正选择的作用。我们还进一步研究了其受体的进化模式,通过数据库获得了24个哺乳动物的Leptin受体基因,在这两个进化枝上并没有发现正选择的作用,由此可见,Leptin和其受体并不存在共进化的进化模式。Leptin基因在哺乳动物进入海洋环境以后,产生了潜在的功能变化以更好的适应水生环境。   人类走出非洲以后,人类的骨骼系统发生了快速的进化,可能是受到自然选择的作用。成骨素(BMP3)基因在骨骼系统发育过程中起到非常关键的作用,具有抑制成骨的作用,是骨密度的负调节因子。我们选取4个现代人群对BMP3基因进行重测序。研究结果发现,BMP3在人类群体中存在大量的非同义突变,具有较低的核苷酸多样度;在长单倍型同质性检验中,欧洲人群中检测到近期的正选择作用;SNP位点Arg192Gin在东亚人群中具有较高的衍生等位基因频率,表明该位点可能在东亚人群中受到正选择地作用,进一步研究发现该位点在美洲人群中也有较高的衍生等位基因频率,该位点在两个群体中受到了正选择的作用。   核糖核酸酶L(RNASEL)属于2-5腺苷酸系统,是干扰素(interferon)抵抗病毒的过程中起到非常重要作用的内切核糖核酸酶。当正常细胞受到病毒的侵染的时候,2-5腺苷酸激活RNASEL可以迅速降解病毒RNA,从而达到控制病毒感染和受感染细胞的继续增殖。该基因上的一些多态位点与前列腺癌相关。研究结果发现,在灵长类中RNASEL的C端和N端受到正选择的作用。另外,我们还对四个现代人群144个体进行重测序。有趣的是,携带462R-541D的单倍型,在非洲人群中有很低的Tajimas D值,具有较高的衍生等位基因频率,其中介网络图呈星状分布,表明该单倍型受到正选择的作用。前人研究表明,携带462R-541D的单倍型对引起前列腺癌病毒具有很强的抑制作用,对RNASEL的研究提供了一个进化与功能相统一的证据  
其他文献
Spexin是一种与Galanin/Kisspeptin家族共同进化的新肽.Spexin广泛分布于组织中,并在不同的组织器官中具有多种功能,包括心血管、肾功能及痛觉感受、生殖功能、胃肠道收缩、
肥胖及其引起的2型糖尿病、心脑血管疾病、癌症等并发症已迅速发展成全球范围内的主要问题.虽然肥胖症在全球流行可以归因于生活方式的改变,但是又离不开遗传因素的影响,特别
在很多微波系统,例如移动通信系统,卫星系统,微波传送系统中,功率放大器都是一个关键元件。Class-AB功率放大器是通信系统中经常使用的一种工作模式,它使功率放大器得到效率和线性
S100钙结合蛋B(S100B)是主要由神经胶质细胞分泌的一种钙结合蛋白.它在各种体液(脑脊液,外周血和脐带血,尿液,唾液,羊水)中的含量被认为是多种疾病的生物标志物,尤其是在急性
本文共分为四章,第一章初步介绍了真菌和细菌相互作用的研究概况。第二章初步探讨了平板上六株Arthrobotrys oligospora在分别与全齿复活线虫(Panagrellus redivivus)和芽孢杆
轮廓波变换是一种多尺度的局部时频分析方法。通过基函数的数学运算对信号进行逼近,能够有效获取信号的时频特性,是一种快速灵活的多维图像处理方法。轮廓波是目前国内外研究的
IgA肾病是指肾小球系膜区以IgA或IgA沉积为主的一种原发性肾小球疾病.系膜区沉积的IgA主要为多聚体IgA1,多聚体IgA1与抗聚糖抗体形成免疫复合物进而激活补体系统.补体系统在I
研究背景:   2型糖尿病、肥胖、高血压等慢性代谢性疾病是遗传与环境因素共同作用的结果。一方面,随着生活水平的提高和生活方式的改变,慢性代谢性疾病的患病率急剧上升,成为
目前研究表明,麻醉动物诱发低血压时,前庭神经的传入冲动有所增加,兴奋了前庭内侧核(medial vestibular nucleus, MVN),使前庭内侧核区的c-Fos蛋白表达增加,而且在这一过程中
重金属污染土壤的修复是人们普遍关注的热点问题,微生物与植物在重金属污染土壤修复和生态重建中发挥着重要作用。深色有隔内生真菌(Dark Septate Endophytes,DSE)是一类现种