中山大學生命科學學院賀雄雷教授帶領的研究小組日前在國際頂尖學術期刊PNAS上發表論文證實在進化過程中哺乳動物X染色體基因表達減少,從而駁斥了Ohno提出的性染色體與常染色體間的劑量補償假說。
性別的產生是生物進化的重要事件。哺乳動物的性別是由性染色體決定,因此關于性染色體的起源與演化是生物學家長期關注的問題。1967年Ohno提出了性染色體與常染色體間的劑量補償假說:在哺乳動物性染色體從一對常染色體起源的過程中,X染色體上的基因會加倍表達,以補償Y染色體的退化,使X染色體和常染色體之間的基因水平達到平衡。這一假說形成了當前性染色體劑量補償進化模型的基礎,但在哺乳動物中僅是通過間接比同一基因組X染色體基因和常染色體基因的表達水平來對其進行檢測。而測試的結果卻存在較大的爭議,因為檢測不同的基因組會導致不同的結論,或是支持或是反對Ohno的假說。
在這篇文章中,研究人員通過直接比較了哺乳動物X染色體基因和哺乳動物性染色體起源前進化分歧物種中一對一的同源基因。通過分析RNA序列數據和蛋白質組數據,提供了明確的數據證明除了5%的編碼大型蛋白質復合體的基因,在進化過程中哺乳動物中X染色體基因表達減半,即每個等位基因的表達水平不發生改變。由此研究人員得出結論關于性染色體演化的Ohno假說不適合絕大多數的基因,而重新開啟了尋找驅動雌性哺乳動物中X染色體失活起源的進化驅動力的大門。
賀雄雷教授早年畢業于中山大學,后赴美于密歇根大學獲得博士學位,2007年通過中山大學“百人計劃”引進回校,被聘為教授。回國期間發表了多篇重要的研究論文。今年賀雄雷教授還帶領課題組發表了中山大學史上首篇的《科學》(Science)論文。在該文章中,研究人員發現真核生物細胞中核小體結構可以抑制胞嘧啶C的水解脫氨,從而降低胞嘧啶C到胸腺嘧啶T的突變。該重大發現揭示了染色質結構對遺傳核心事件――DNA突變的調節機制,對于腫瘤發生機理的研究以及防治提供了珍貴的參考價值,并對理解核生物基因組結構及生物進化具有重要指導作用。
DNA甲基化是最早發現的表觀遺傳標記之一,在真核細胞基因表達調控中發揮重要作用。隨著DNA甲基化檢測技術的進步,研究發現DNA甲基化具有完全甲基化和半甲基化兩種狀態,以及可以穩定遺傳的半甲基化修飾。關......
細胞分裂素(cytokinin)是一種重要的植物激素,在植物的生長發育中扮演著多種角色,包括維持分生組織、促進維管組織分化、調控葉片衰老和促進再生等。以往研究表明,細胞分裂素的信號傳遞類似于細菌的雙組......
在一項新的研究中,來自中國復旦大學、龍泉市疾病預防控制中心、武漢市疾病預防控制中心和溫州市疾病預防控制中心等研究機構的研究人員探究了毛茸茸的小型病毒載體如何影響病毒的傳播和進化。他們報告了669種病毒......
幾十年來,科學家們已經知道,“垃圾DNA(junkDNA)”實際上起著至關重要的作用:盡管基因組中的蛋白編碼基因提供了構建蛋白的藍圖,但是基因組中的一些非編碼部分,包括以前被認為是“垃圾DNA”的基因......
12日,同時發表在《科學》《科學進展》和《科學·轉化醫學》雜志上的21項研究,公布并詳細解釋了迄今為止最全面的人類腦細胞圖譜。這些研究對3000多種人類腦細胞類型進行了特征分析,闡明了某些人類腦細胞與......
在國家自然科學基金項目(批準號:32130002、31930001、32041004、U22A20526)等資助下,粵港澳大灣區精準醫學研究院(廣州)、復旦大學生命科學學院張永振教授團隊在野生小型哺乳......
中國科學院昆明動物研究所蔣學龍課題組與安徽師范大學等單位合作,在長尾鼩鼱屬分類和系統演化研究中取得新進展。這一研究在喜馬拉雅地區發現2個哺乳動物新種以及一個待描記新種。圖為雪山大爪鼩鼱生態照。中國科學......
根據《自然·地球科學》26日發表的一項模型研究顯示,在約2.5億年后下一個超大陸形成時,炎熱氣候將會超出哺乳動物生理極限。包括人類在內的哺乳動物有避免過熱的策略。但溫度長時間超過40℃會導致許多哺乳動......
9月13日,中國科學院生物物理研究所朱平研究組在國際期刊《細胞報告》(CellReports)在線發表論文,利用冷凍電子斷層三維成像方法,揭示了體外組裝和體內染色質纖維一種普遍存在的雙螺旋折疊模式。在......
調控基因組元件的高階三維(3D)組織為基因調控提供了拓撲基礎,但尚不清楚哺乳動物基因組中的多個調控元件如何在單個細胞內相互作用。2023年8月28日,北京大學湯富酬團隊在NatureMethods(I......