動物所等揭示中國野生獼猴環境適應的分子機制

2021-01-08 中國科學院

　　獼猴（Macaca mulatta）屬於靈長目（Primates）、猴科（Cercopithecidae）、猴亞科（Cercopithecinae）、獼猴屬（Macaca）物種，是分布最廣的一種非人靈長類，其棲息環境多樣化，使它們成為研究非人靈長類動物適應性進化的最佳模型，且由於獼猴在生理上與人類的極大相似性，其在認知和生物醫學研究中也被廣泛應用。

　　中國科學院動物研究所靈長類生態學研究組與英國卡迪夫大學等單位合作，利用二代測序平臺（Illumina HiSeq2000、Illumina HiSeq2500），對81個分布於中國境內17個採樣點的野生獼猴個體進行了全基因組深度重測序，並通過種群基因組學分析，揭示了中國野生獼猴不同亞種的種群遺傳結構和演化歷史，解析了不同獼猴種群適應極端氣候環境的分子機制，並預測了和人類疾病相關的突變位點，從而為生物醫學研究提供了基礎資料。

　　該研究首次針對中國野生獼猴進行種群基因組學分析，基於53M常染色體單核苷酸多態位點（SNPs），對81個獼猴樣本進行種群遺傳結構分析，確定了不同亞種的系統發育關係，並基於PSMC和fastsimcoal2的模擬，揭示了在與印度獼猴分化後中國獼猴祖先種群進入中國並發生分化而形成目前分布格局的歷史過程。同時該研究也通過基因組的選擇消除分析，分別對分布於最南端的獼猴海南亞種（M. m. brevicaudus）和最北端的獼猴華北亞種（M. m. tcheliensis）的環境適應性進行了深入分析，在基因組的水平上闡明了其適應不同環境的分子機制。此外，該研究還在中國獼猴中檢測到118個和人類疾病相關的SNPs位點，其中大部分位點為亞種特有或者部分亞種特有，表明不同地理分布的獼猴種群在生物醫學研究中可能出現不同的結果，也為日後生物醫學研究中模型選擇提供了一些參考信息。

　　該項工作以Population genomics of wild Chinese rhesus macaques reveals a dynamic demographic history and local adaptation, with implications for biomedical research 為題於8月27日發表於GigaScience（doi: 10.1093/gigascience/giy106）。動物所副研究員劉志瑾、博士研究生譚鑫鑫與卡迪夫大學博士Pablo Orozco-terWengel為論文共同第一作者，動物所研究員李明和卡迪夫大學教授Michael W. Bruford為論文共同通訊作者。該項研究得到國家自然科學基金重點項目（31530068）和創新群體項目（31821001）、中科院戰略先導項目（XDB31000000，XDA19050202）以及國家重點研發項目（2016YFC0503200）的資助。

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