基于基因家族大小的比較研究脊椎動物的適應(yīng)性進(jìn)化

孟玉，楊若林

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基于基因家族大小的比較研究脊椎動物的適應(yīng)性進(jìn)化

孟玉，楊若林

西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，楊凌 712100

同源基因家族的拷貝數(shù)在不同物種間普遍存在差異，這種差異是由不同的基因得失速率引起。眾所周知，基因拷貝數(shù)變異是特定物種表型創(chuàng)新的可能原因。本研究選取具有代表性的脊椎動物主要類群并跨約6億年進(jìn)化時間的64個物種，鑒定了它們的同源基因家族，揭示了脊椎動物基因家族大小的進(jìn)化模式。結(jié)果表明：在推斷的存在于脊椎動物最近共同祖先的6857個基因家族中，有6712個都在至少一個種系中發(fā)生了大小的變化，而且基因家族在大多數(shù)種系中都是收縮的；其中，霍氏樹懶()中有最高的基因家族收縮水平，而在斑馬魚()中則相反。基于脊椎動物基因家族大小進(jìn)化的高度動態(tài)性，本研究從基因家族大小變化的角度鑒定了一些可能與特定脊椎動物類群進(jìn)化有關(guān)的基因組信號。結(jié)果觀察到在現(xiàn)存真骨魚類最近共同祖先基因組中出現(xiàn)了可能因全基因組復(fù)制所導(dǎo)致的高比例的基因家族擴(kuò)增現(xiàn)象，隨后在后裔物種中發(fā)生基因收縮事件。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)了硬骨魚特異性的基因可能對這些魚類在水生環(huán)境中的適應(yīng)性進(jìn)化有所貢獻(xiàn)的證據(jù)，如在有些硬骨魚中基因與鰭、尾巴、腎臟等發(fā)育有關(guān)。本研究結(jié)果有助于深入了解脊椎動物基因家族大小的進(jìn)化，同時為理解脊椎動物基因組進(jìn)化與表型多樣性的聯(lián)系提供了理論證據(jù)。……