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著基因組數(shù)據(jù)的迅速增加，通過比較基因組學(xué)及生物信息學(xué)的方法探討物種適應(yīng)性進化的遺傳基礎(chǔ)是目前分子進化的研究熱點。張亞平院士課題組針對已公布的海豚基因組，通過與其他近緣物種的基因組進行比較，系統(tǒng)地鑒定出海豚中經(jīng)歷正選擇的基因及位點，為理解海豚等鯨目動物的水生適應(yīng)奠定了基礎(chǔ)，同時也為進一步研究這些基因的功能提供了線索。
鯨目動物是哺乳動物中少有的水生物種，它們與現(xiàn)存的偶蹄類大約分化于50個百萬年以前。鯨目動物的“二次入水”事件是哺乳動物進化史中一次罕見的生活史轉(zhuǎn)變，它們的生活習(xí)性由陸生轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆?。劇烈的環(huán)境轉(zhuǎn)變導(dǎo)致它們在生理上及結(jié)構(gòu)上都發(fā)生了顯著的改變以適應(yīng)水生生活，例如具有增厚的皮下脂肪層（“鯨油”），長時間潛水及回聲定位的能力，同時具有強大的肌肉系統(tǒng)支持水中運動等。盡管人們已經(jīng)了解到很多生理/形態(tài)上的適應(yīng)性特征，但是這些特征的分子基礎(chǔ)并沒有得到系統(tǒng)性的解決?；诖?，孫艷波博士和周偉平博士等對已公布的海豚基因組進行了系統(tǒng)性的分析。通過構(gòu)建近緣物種間的高質(zhì)量序列比對（包括海豚、牛、狗、大熊貓、以及人，共11,838個直系同源基因），在海豚中檢測到了368個經(jīng)歷正選擇的基因（P < 0.01）。功能聚類分析的結(jié)果顯示，這些正選擇基因顯著富集于諸如肌肉收縮、ATP酶、脂肪轉(zhuǎn)運和定位、感知聲音、以及糖酵解等功能中。該研究為進一步揭示鯨目動物的進化及其水生適應(yīng)的分子機制具有重要的參考價值。該研究已在線發(fā)表在《Genome Biology and Evolution》雜志。(
