遺傳變異為物種進(jìn)化提供了動力。但遺傳變異是如何發(fā)生的,又如何影響物種遺傳性狀?記者今天從天津大學(xué)了解到,該校合成生物學(xué)團(tuán)隊(duì)正在推進(jìn)解密物種進(jìn)化密碼。
天津大學(xué)合成生物學(xué)團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了由人工基因組重排引發(fā)的不同尺度的雜合性缺失現(xiàn)象,揭示了基因組結(jié)構(gòu)變異和非整倍體與酵母雷帕霉素耐受性的基因型-表型關(guān)系,為研究物種進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ)提供了新思路。該團(tuán)隊(duì)成員吳毅介紹,遺傳變異的類型主要有單核苷酸多態(tài)性、插入缺失、結(jié)構(gòu)變異和非整倍體等。然而,由于檢測分析困難和人工構(gòu)建煩瑣,結(jié)構(gòu)變異等大尺度遺傳變異尚缺乏有效的研究手段,制約著人類對基因組結(jié)構(gòu)和功能的進(jìn)一步認(rèn)知。該研究通過比較兩種不同的進(jìn)化方式(人工基因組重排進(jìn)化和天然快速適應(yīng)性進(jìn)化)研究了酵母雷帕霉素耐受表型進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ)。以雜合二倍體酵母作為研究對象,首次發(fā)現(xiàn)了由人工基因組重排引發(fā)的不同尺度的基因組雜合性缺失現(xiàn)象,包括小范圍雜合性缺失、大范圍雜合性缺失和全染色體雜合性缺失。與此相對應(yīng),快速適應(yīng)性進(jìn)化的菌株中高頻率檢測到基因組非整倍體現(xiàn)象。通過獨(dú)立構(gòu)建相應(yīng)雜合性缺失的菌株和非整倍體的菌株,揭示了不同尺度雜合性缺失和八號染色體加倍與雷帕霉素耐受增強(qiáng)表型的關(guān)系。
這項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金和中國科協(xié)青年人才托舉工程的支持。天津大學(xué)在我國率先開展合成生物學(xué)研究,是我國合成生物學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的重要創(chuàng)新力量,科研成果與世界前沿并跑。(記者劉茜、陳建強(qiáng))