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西北工业大学王文教授做客“百年南开之生命讲坛”

发布者:周帆作(zuo)者:发(fa)布时(shi)间:2021-12-10浏览次数:10

202112月(yue)9日,应亚博(bo)投(tou)注安全陈佺院长、黄(huang)大卫教授(shou)邀请,西北工业大学王(wang)文(wen)教授(shou)做客百年南开之生命讲(jiang)坛,在四教(jiao)101报告厅作了题为(wei)动物重(zhong)大性状进(jin)化的遗传创新基础的学(xue)术报告。报告开始前(qian),陈(chen)佺院长(zhang)向大(da)家介(jie)绍了王文(wen)教授的研究经历(li)、主要(yao)研究成(cheng)果等(deng),并为王文(wen)教授颁发了百年(nian)南(nan)开(kai)之生命讲坛主讲人纪(ji)念牌。

王(wang)文教授的报告主要(yao)围绕三个部分进行,一是脊椎(zhui)动物(wu)登陆的(de)遗传(chuan)机制;二(er)是鲽形目独特体型结构的(de)进化起源和遗传(chuan)机制;三是反刍动物(wu)重大性(xing)状创(chuang)新与进化

王(wang)文教(jiao)授的(de)报告以(yi)达尔文的(de)两个困(kun)局为开端,一(yi)是(shi)对以(yi)寒武纪生物大(da)爆发(fa)为代表的(de)生物渐变发(fa)生的(de)疑问(wen)(wen)?一(yi)是(shi)精巧(qiao)性(xing)状器官(guan)如何在(zai)自然选择(ze)下(xia)形(xing)成的(de)?生物学家在(zai)研(yan)究(jiu)基础(chu)上提出的(de)间断(duan)平(ping)衡(heng)学说给(ji)出了第一(yi)问(wen)(wen)题的(de)答(da)案,但该理(li)论的(de)内在(zai)遗(yi)传机(ji)制(zhi)还不清楚。而亚博投注信誉(yu)关于重大(da)性(xing)状进(jin)化(hua)的(de)基础(chu)问(wen)(wen)题的(de)核心困(kun)难(nan)是(shi)缺(que)乏(fa)可靠(kao)的(de)系统发(fa)育树以(yi)及(ji)鉴定性(xing)状进(jin)化(hua)的(de)遗(yi)传基础(chu)。于是(shi),王(wang)文教(jiao)授课题组围绕这些(xie)问(wen)(wen)题开展了若(ruo)干研(yan)究(jiu),给(ji)出了令人惊(jing)呼的(de)答(da)案。

首(shou)先是(shi)脊椎(zhui)动物登陆的遗传基(ji)(ji)础,如呼吸能(neng)力、嗅觉能(neng)力、心脏动脉圆锥、四(si)肢(zhi)在(zai)硬骨鱼(yu)祖(zu)先甚(shen)至更早(zao)已经出现。一项亚(ya)博投注(zhu)信(xin)誉关(guan)于基(ji)(ji)部辐鳍鱼(yu)的研(yan)究表明肺和(he)鱼(yu)膘属于同源器官(guan),大(da)量肺呼吸关(guan)键基(ji)(ji)因在(zai)基(ji)(ji)部辐鳍鱼(yu)的肺中表达;与(yu)四(si)肢(zhi)发育相关(guan)的40enhancer在基部(bu)辐鳍(qi)鱼中(zhong)已(yi)经部(bu)分存在;心脏动脉圆锥发育关键基因Hand2附近(jin)发现硬骨(gu)鱼类保守的CNE;而这(zhei)些关(guan)键(jian)的(de)(de)调(diao)控元(yuan)件(jian)和(he)组(zu)织(zhi)在真骨(gu)鱼(yu)中(zhong)丢(diu)失或退化。另一项对肺鱼(yu)的(de)(de)研究则指(zhi)出肺表面活(huo)性剂相关(guan)的(de)(de)四(si)个基因中(zhong)的(de)(de)两个sftpbsftpc分别(bie)起源(yuan)于硬骨鱼(yu)和肉鳍鱼(yu)的祖先;调控五(wu)指(zhi)形成的关健基因的上游新起源(yuan)的CNE元件在鸟类和蛇类中变异(yi);而(er)与(yu)腰部运动相关的Hoxc10基因上游也新起源了四足动物特有的(de)新的(de)CNE;杏仁(ren)核结构和(he)(he)功(gong)能在肺鱼和(he)(he)四足动物的祖(zu)(zu)先(xian)中更加完(wan)善。可见,新(xin)基因(yin)和(he)(he)新(xin)的调控元件促(cu)使肉鳍鱼祖(zu)(zu)先(xian)和(he)(he)四足动物祖(zu)(zu)先(xian)发生进一步演化并最终走上陆地。

亚博投注信誉(yu)关于(yu)鲽形(xing)目独特体型(xing)结构的进化起(qi)源(yuan)和遗传机制(zhi)研究是将常(chang)见体(ti)型(xing)的鱼类(lei)牙(ya)鲆不对称(cheng)扁平的比目鱼进行了精细比较,结果发现(xian)RAWNT通路相(xiang)关(guan)基因在比目(mu)鱼(yu)变态期(qi)出现不对(dui)(dui)称表达;而(er)脂(zhi)肪基(ji)因和(he)肌肉发育(yu)相关基(ji)因的(de)改(gai)变与(yu)比目(mu)鱼的(de)扁平体型密(mi)不可分;比目(mu)鱼的(de)底栖(qi)环境适应(ying)对(dui)(dui)其视(shi)觉(jue)、免疫、低(di)氧应(ying)答和(he)心血管发育(yu)都有重要影(ying)响。

最后针对反刍动物的(de)重(zhong)大(da)性状进化的(de)解释更(geng)是(shi)让我们(men)心血(xue)澎湃。鹿茸(rong)是(shi)哺(bu)乳动物唯一的(de)可完(wan)全再(zai)生的(de)器(qi)官,鹿科物种具(ju)有极低的癌(ai)症(zheng)发生率(lv)。就此研究指出癌症通路(lu)相关(guan)基因(yin)p53PML基因持续激活参与鹿(lu)茸快速生长,鹿(lu)科动(dong)物的(de)抗(kang)癌基因受(shou)到了(le)强(qiang)烈的(de)自然选择,因而抗(kang)癌能力十分强(qiang)大。这项研究(jiu)首次将鹿(lu)角再生与低癌发(fa)生率关(guan)联起来,为人类再生医(yi)学和(he)抗(kang)肿(zhong)瘤研究(jiu)提(ti)供了(le)崭(zhan)新的(de)模型(xing)和(he)视角。另外(wai),RXFP2假基因(yin)化可能导致麝(she)科和獐亚科物种无角(jiao);驯鹿PER2基因突变导致生物节律丢(diu)失,打(da)破了人(ren)们对于休息(xi)好才能(neng)精神好的认知;长颈鹿高(gao)血压耐受与(yu)FGFRL1基(ji)因突变(bian)密切相关;回文序列介导(dao)的麂属物(wu)种染色(se)体(ti)串(chuan)联融合(he)使得快速同域物(wu)种形(xing)成成为可(ke)能(neng)。

报告结(jie)束后(hou),与(yu)会的老师和同(tong)学与(yu)王文教授就四足(zu)动(dong)物(wu)(wu)是否只(zhi)有一个共同(tong)祖先、造(zao)成染色(se)体(ti)融合的回文序(xu)列来源、四足(zu)动(dong)物(wu)(wu)附肢(zhi)与(yu)昆(kun)虫附肢(zhi)关系、非(fei)模式动(dong)物(wu)(wu)的新(xin)基因研究思路、鱼类的恒(heng)温(wen)特征等问题(ti)进行了深入(ru)沟通(tong)交流(liu)。此次(ci)报告丰富了大(da)家(jia)的物种起源的知识面,提高了大(da)家(jia)对于(yu)重大(da)性状进化的认(ren)知层次(ci),让大(da)家(jia)对如此多娇(jiao)的世界有了更(geng)(geng)深入的认(ren)识和更(geng)(geng)美(mei)丽的遐想(xiang)。