“解密物种进化密码 天津大学合成生物学研究取得新成果”

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本公司天津3月19日电(记者张新)遗传变异为物种进化提供了动力。 但是，遗传变异是如何发生的，如何影响物种的遗传性状，改变物种进化的方向呢？ 天津大学元英进团队揭开了物种进化的神秘面纱，该团队首次发现了人工基因组重排导致的不同尺度杂合性缺失现象，揭示了基因组结构变异和非整数倍体与酵母雷帕霉素抗性的基因型―表型关系，为研究物种进化的遗传基础创造了新的

这项成果最近在《中国科学:生命科学》杂志上在线发表。

据介绍，合成生物学建立了从物质到生命的蜕变通道，该技术利用天然或人工生物学部品设计、改造或再合成了生命的遗传物质，开创了“生命重建”的新时代。 天津大学在中国率先开展合成生物学研究，是我国合成生物学基础研究行业的重要创新力量，科研成果与世界前沿并行。

天大合成生物研究小组的吴毅介绍说，遗传变异的类型主要有单核苷酸多态性、插入缺失、结构变异和非整数倍体等。 但是，由于检测分解困难和人工构建繁杂，结构变异等大规模遗传变异还缺乏有效的研究手段，制约了人们对基因组结构和功能的进一步认识。 此前小组的研究表明，人工基因组重排系统在cre重组酶的作用下发生染色体片段的随机删除、复制、翻转等结构变异，可以诱导基因组级结构重排。 这项技术的发现为研究大规模遗传变异提供了有力的工具。

此次，研究小组通过比较两种不同的进化方法(人工基因组重排进化和天然快速适应进化)，研究了酵母雷帕霉素抗性表型进化的遗传基础。 以杂合二倍体酵母为研究对象，首次发现了人工基因组重排导致的不同尺度基因组杂合性缺失现象，包括小范围杂合性缺失、大范围杂合性缺失、全染色体杂合性缺失。 与此相对应，在快速适应性进化的菌株中，高频率检测出了基因组的非整倍体现象。 通过独立构建相应的杂合性缺失菌株和非整倍体菌株，揭示了不同尺度的杂合性缺失与8号染色体加倍和雷帕霉素抗性增强表型的关系。

研究小组进一步研究了两种遗传变异基因组的稳定性问题，发现了非整倍体酵母在非压力培养条件下基因组的不稳定性。 该研究以独特的视角展示了物种进化过程的多样化，解析了基因组结构变异与表型进化的对应关系，对乳腺癌、视网膜母细胞瘤等杂合性缺失相关癌的致病机制研究有重要参考价值。

这项事业得到了国家自然科学基金和中国科协青年人才提升工程的支持。

来源：人民视窗网