天津大学推进解密物种进化密码

  本报天津3月19日电(记者刘茜、陈建强)遗传变异为物种进化提供了动力。但遗传变异是如何发生的,又如何影响物种遗传性状?记者今天从天津大学了解到,该校合成生物学团队正在推进解密物种进化密码。

  天津大学合成生物学团队首次发现了由人工基因组重排引发的不同尺度的杂合性缺失现象,揭示了基因组结构变异和非整倍体与酵母雷帕霉素耐受性的基因型-表型关系,为研究物种进化的遗传基础提供了新思路。该团队成员吴毅介绍,遗传变异的类型主要有单核苷酸多态性、插入缺失、结构变异和非整倍体等。然而,由于检测分析困难和人工构建烦琐,结构变异等大尺度遗传变异尚缺乏有效的研究手段,制约着人类对基因组结构和功能的进一步认知。该研究通过比较两种不同的进化方式(人工基因组重排进化和天然快速适应性进化)研究了酵母雷帕霉素耐受表型进化的遗传基础。以杂合二倍体酵母作为研究对象,首次发现了由人工基因组重排引发的不同尺度的基因组杂合性缺失现象,包括小范围杂合性缺失、大范围杂合性缺失和全染色体杂合性缺失。与此相对应,快速适应性进化的菌株中高频率检测到基因组非整倍体现象。通过独立构建相应杂合性缺失的菌株和非整倍体的菌株,揭示了不同尺度杂合性缺失和八号染色体加倍与雷帕霉素耐受增强表型的关系。

  这项工作得到了国家自然科学基金和中国科协青年人才托举工程的支持。天津大学在我国率先开展合成生物学研究,是我国合成生物学基础研究领域的重要创新力量,科研成果与世界前沿并跑。

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