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鹿茸何以长得快,驯鹿何以不缺钙 ?中国科学家为反刍动物修“家谱”

2019-08-14 15:42
来源:半月谈网

半月谈记者 李浩

2019年6月21日,一个中国科学家领导的国际团队于《科学》杂志在线发表3篇研究长文,发布了“反刍动物基因组计划”的首批成果。3篇论文获得《科学》辟专栏、上封面的“礼遇”,折射出成果的潜力与价值。这一研究到底揭开了反刍动物的什么奥秘,新意又在哪里,因何值得期待?

西工大研究团队合影

反刍动物重返聚光灯下

反刍是指进食经过一段时间后,将在胃中半消化的食物送回嘴里再次咀嚼。反刍动物包括多种常见家畜,如牛、羊等。从亚里士多德的《动物志》,到达尔文进化论论述中著名的长颈鹿案例,反刍动物在演化生物学研究中一直居于重要地位。

然而,正如3篇论文共同的通讯作者,西北工业大学教授王文所言,反刍动物虽然在生物学史上地位显赫,迄今却连科一级的分类都缺乏共识,其独特形状的遗传基础更无从知晓。

为此,王文领导的该校生态与环境保护研究中心反刍动物基因适应与演化基因组研究团队,创造性地将基因组测序等技术手段引入反刍动物研究,并联合西北农林科技大学、丹麦哥本哈根大学等国内外20多所大学和研究机构共同攻关,终于揭开了反刍动物基因组的神秘面纱。

研究人员厘清了关于反刍动物系统发育进化的长久争议。他们基于全基因组大数据构建了目前可信度最高的反刍动物物种进化树,同时对揭示反刍动物适应复杂环境能力的由来也有所贡献。

新亮点带来新期待

来自非洲的瞪羚、长颈鹿和角马,体型最小的反刍动物——仅重2.5千克的鼷鹿,app彩票下载在极地冰雪世界的驯鹿……西工大团队目前已牵头完成反刍动物基因组测定44个。

庞大跨国合作团队数载磨剑,取得的成果有何深远意义?半月谈记者从团队成员处了解到许多值得期待的亮点。

其中两篇论文的共同通讯作者、西工大教授邱强表示,鹿茸是哺乳动物中唯一可完全再生的器官,每年都会经历生长和脱落,研究初步确认了促使鹿茸快速生长的相关基因,有望为再生医学助一臂之力。

“尤其值得注意的是,鹿茸‘招募’了大量癌基因来快速生长,但却不会诱发恶性肿瘤,鹿科动物的癌症发生率仅是其它哺乳动物的五分之一。”邱强说,鹿茸组织和人骨癌组织具有相对较高的基因表达相关性,鹿茸的抑癌机制对人类癌症的预防和治疗可能颇具参考价值。

此外,研究人员发现了驯鹿为何在极昼极夜的环境下没有睡眠障碍的秘密,将给人类治疗睡眠紊乱等障碍提供参考,甚至可以帮助宇航员在太空中调节生物钟。王文说,驯鹿能够在极夜条件下高效合成维生素D,毫不影响对钙的吸收和骨骼健康,这对骨质疏松症等病症患者来说无疑是一片曙光。

建好温室,方结硕果

负责协调“地球生物基因组计划”的加州大学戴维斯分校进化遗传学家哈里斯·莱文在接受美国《连线》杂志采访时说,“反刍动物基因组计划”充分表明,中国在国际科研合作中扮演的角色,已非良好合作者所能概括,在部分项目中,中国已开始发挥领导作用。

参与论文研究的多位研究者也表示,3篇论文的问世,离不开西工大生态与环境保护研究中心这一“温室”的孕育。

“学校良好的科研氛围是我们踏踏实实app彩票下载的基础和保障。”西工大生态与环境保护研究中心负责人王瑞武教授说,研究中心实行首席科学家负责制,重大决策由中心负责人和研究方向负责人共同议定,研究方向负责人自主确定研究内容,自主决定用人。考核方面也早已摆脱量化依赖,采取国际国内知名同行专家评估制度。

回首十年磨一剑的历程,王文开玩笑说,这些年自己“连有的校领导都不认识”。确实,没有了“项目多、帽子多、牌子多”的乱象,充分尊重开放自由的学术环境和执着纯粹的探索精神,才让反刍动物基因组的挑战性研究在西工大里柳暗花明,硕果满枝。编辑:范钟秀

责任编辑:孔德明

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