科研人員發(fā)現藏族人適應高原的新基因 每日動(dòng)態(tài)

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中新網(wǎng)昆明4月18日電 (記者 胡遠航)記者18日從中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所獲悉，該所宿兵團隊與西藏大學(xué)、西藏阜康醫院等單位合作，發(fā)布“藏族人群千人基因組”，并發(fā)現新的高原適應基因。相關(guān)研究成果于近日在《Genome Biology》發(fā)表。

藏族人群對高海拔環(huán)境的遺傳適應是現代人適應性進(jìn)化最經(jīng)典的案例之一。遺傳學(xué)和考古學(xué)研究表明藏族人群祖先早在舊石器時(shí)代就遷居到了青藏高原，世代的自然選擇使得藏族人群積累了適應性的遺傳變異，并獲得了生理上的適應特征，包括較低的血紅蛋白水平、更強的低氧通氣反應、更好的心肺功能和更好的生殖適合度等。

進(jìn)入基因組時(shí)代以來(lái)，國內外學(xué)者利用全基因組信號掃描找到了一系列在藏族人群基因組中受到正選擇的變異位點(diǎn)，共報道了682個(gè)基因。然而，由于樣本量小、變異位點(diǎn)密度低、檢測方法單一等局限，只有EPAS1和EGNL1兩個(gè)基因能在多項獨立研究中成功重復，而其他基因的選擇信號仍不確定。此外，目前的功能研究發(fā)現這兩個(gè)基因只能解釋少數幾個(gè)適應性狀，而其他藏族人群高原適應性特征，比如更好的心肺功能，仍無(wú)法被目前的正選擇基因所解釋。

為了全面評估藏族人群高原適應的遺傳位點(diǎn)，中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所宿兵團隊與西藏大學(xué)、西藏阜康醫院等單位合作，產(chǎn)生了1001個(gè)藏族人群的WGS二代數據，樣本覆蓋了中國青藏高原的主要人口分布區。通過(guò)對“千人藏族基因組”數據的系統分析，發(fā)現了3500萬(wàn)個(gè)變異，其中超過(guò)三分之一是新發(fā)現的變異。

利用大規模WGS數據，基于藏族人群的變異位點(diǎn)頻譜和連鎖不平衡譜，研究人員構建了首個(gè)藏族人群基因組參考面板。此外，通過(guò)使用多信號綜合分析方法，重新確定了藏族人群基因組中受到達爾文正選擇的遺傳位點(diǎn)和基因，包括4320個(gè)高可信的受選擇位點(diǎn)，涉及192個(gè)基因。

功能注釋和富集分析表明，這192個(gè)基因涉及多個(gè)基因器官和生理系統，支持藏族人群高原適應是多基因效應的假說(shuō)。同時(shí)，研究團隊發(fā)現了4個(gè)具有強選擇信號的新基因：TMEM132C、ATP13A3、SANBR和KHDRBS2，與藏族更好的心肺功能相關(guān)。

該研究基于大規模的藏族全基因組測序數據和發(fā)現的適應性基因，將成為未來(lái)高原地區人群遺傳和醫學(xué)研究的寶貴資源。(完)

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