《古脊椎动物所在寻踪丹尼索瓦人古DNA分析中获新进展》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 陈方
  • 发布时间:2021-03-08
  • 丹尼索瓦人,遗传特征研究深入,是新发现的一支古老型人类,与曾广泛分布在欧洲的尼安德特人是姐妹群,对现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群有遗传贡献,是国际广泛关注的研究热点。
    2020年10月30日中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与兰州大学等研究团队在白石崖溶洞的研究中获得重大研究成果,研究显示,该遗址保存有连续的旧石器文化层和丰富的旧石器考古遗存,沉积物的多指标分析显示,地层堆积主要为原生堆积,考古遗存未经过明显扰动,结合AMS14C和光释光测年结果建立贝叶斯年龄模型,为遗址建立了距今~19-~3万年的可靠年龄框架。通过高效的古DNA捕获技术尝试钓取并富集35个样品的242种哺乳动物和人类的线粒体DNA。进一步分析显示,沉积物中的动物古DNA与遗址发现的动物骨骼遗存一致。通过54个不同现代人、23个尼安德特人、4个丹尼索瓦人和一个40万年前古人类Sima个体的线粒体基因组,甄别出分属于现代人、尼安德特人及丹尼索瓦人等各自支系特有的突变,明确了白石崖洞的四个地层里有已灭绝的古人类(丹尼索瓦人)的线粒体DNA。通过线粒体DNA分析,结果显示距今7万年内的古人类DNA与来自俄罗斯阿尔泰山脉丹尼索瓦洞穴的晚期丹尼索瓦人(Denisova 3和Denisova 4)有最紧密的遗传联系,且约10万年前地层的丹尼索瓦人在更早的时候就与晚期丹尼索瓦人分离开来了。这是首次在丹尼索瓦洞穴之外的地方发现丹尼索瓦人,是支撑丹尼索瓦人分布广泛的一个有力证据。以上结果在与古DNA领域泰斗——马普进化人类学研究所的Svante Paabo教授团队讨论时得到了认可,该成果对重建青藏高原古人类活动历史和厘清东亚古人类演化历史具有重要意义,相关研究成果已发表于Science。
    吴晓燕 摘编自http://www.ivpp.cas.cn/xwdt/ttyw/202010/t20201029_5724402.html
    原文标题:寻踪丹尼索瓦人-白石崖溶洞遗址沉积物古DNA分析

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    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2021-03-08
    • 肺鱼属于叶鳍鱼(Sarcopterygii),泥盆纪时期适应了陆地气候,导致了产生所有陆地脊椎动物,包括人类。肺鱼对于脊椎动物生活从水到陆的过渡伴随而来的进化和适应至关重要。 2021年1月18日,德国康斯坦茨大学、奥地利维也纳分子病理研究所、美国德克萨斯州立大学等机构研究人员合作在Nature发表研究论文,确定了澳大利亚肺鱼(Neoceratodus forsteri)的染色体质量基因组,这是已知的所有动物中最大的基因组。其体积巨大(约为人类基因组的14倍),这主要归因于具有高重复含量的巨大基因间区域和内含子,其组成部分比原始辐鳍鱼类更像四足动物。 肺鱼基因组通过不同于蝾螈巨大基因组的机制继续独立扩展。17个完全组装的肺鱼大染色体与其他脊椎动物染色体保持同源,所有的小染色体与祖先脊椎动物染色体组型保持古老的同源性。系统发育分析证实了之前的研究结论,即肺鱼作为四足动物的近亲,在进化中占据着重要的位置,这凸显了肺鱼对于理解与陆地相关的创新的重要性。适应陆地生活的方式包括在其裂片中获得象hoxc13和sall1这样的发育基因的肢体状表达。与呼吸相关的基因(例如肺表面活性剂)的进化和重复速率提高,并且检测空气中异味的气味受体基因家族的扩展也有助于它们形成四足动物状生物学。这些发现加深了我们对脊椎动物进化过程中这一重大转变的理解。 宋琪 编译自https://www.nature.com/articles/s41586-021- 03198-8?utm_source=other&utm_medium=other&utm_content=null 原文标题:Giant lungfish genome elucidates the conquest of land by vertebrates
  • 《海洋无脊椎动物血淋巴分化和自噬取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-08-21
    • LMB海洋生物分子生物学和遗传学研究团队近期在无脊椎动物牡蛎血淋巴的分化机制、吞噬细胞激活和自噬免疫方面取得了重要研究进展。血淋巴细胞是无脊椎动物最核心的免疫器官,解析其分化和吞噬细胞激活的调控机制是理解细胞免疫的关键。牡蛎血淋巴可分为颗粒细胞和透明细胞两类群,其中前者具有极强的吞噬能力和激发ROS的能力,是免疫防御的主要执行者。研究者利用流式细胞分选结合单细胞转录组测序,发现颗粒细胞中175个特异高表达的核心差异表达基因,表明其可能是一种“激活态”的细胞类群。进一步分析显示,这些基因形成了以Cdc42为核心的调控网络,调节了细胞骨架、吞噬作用、线粒体呼吸链等多种免疫细胞活动。同时,通过系统敲降颗粒细胞特异的转录因子,发现FOS调控多个特异基因的转录激活,提示了其在颗粒细胞形成分化过程中的关键作用。 为更好解析吞噬细胞激活的调控机制,研究者利用磁珠分选法分离了牡蛎的吞噬细胞;结合RNA-seq分析显示,粘附斑信号通路和细胞外基质(ECM)在吞噬细胞中显著激活,抑制粘附斑激酶信号显著地降低了细胞的吞噬效率。同时还发现大量ECM 分子特异地在吞噬细胞中分布,其中最显著的是硫酸肝素蛋白多糖(HSPGs)家族成员;内源性阻断HSPGs合成或干扰其修饰则降低吞噬细胞的吞噬能力,并改变其形态和聚集能力。进化分析显示HSPGs基因在基因组中出现了种系特异性扩张,表明HSPGs家族是吞噬细胞的关键表面受体,可识别病原并和启动吞噬。上述研究分别在2020年5月27日及2020年3月20日以“Transcriptomic Evidence Reveals the Molecular Basis for Functional Differentiation of Hemocytes in a Marine Invertebrate, C. gigas”和“Phagocyte Transcriptomic Analysis Reveals Focal Adhesion Kinase (FAK) and Heparan Sulfate Proteoglycans (HSPGs) as Major Regulators in Anti-bacterial Defense of C. hongkongensis”为题发表在《Frontiers in Immunology》。 自噬是真核细胞维持环境内稳态的重要调节机制,并在细胞免疫防御中发挥着重要的作用。研究者发现弧菌感染可诱导牡蛎血淋巴自噬的发生,抑制自噬可导致胞质空泡出现,引发细胞凋亡并降低杀菌能力。同时,弧菌感染会诱导氧化应激和能量胁迫的双重压力,包括超氧阴离子(O2-)和过氧化氢(H2O2)等活性氧自由基(ROS)的积累和磷酸腺苷(AMP)的产生。AMP和H2O2不仅能够单独引发自噬,还能以协同方式激活自噬关键的信号通路AMPK。最后,通过抑制AMPK磷酸化或清除ROS积累,都可以阻断感染诱导的自噬发生。本研究首次明确了自噬在牡蛎天然免疫的重要作用,并提出了ROS和AMP协同激活自噬的新机制。论文于2020年6月3日以“Autophagy Dually Induced by AMP Surplus and Oxidative Stress Enhances Hemocyte Survival and Bactericidal Capacity via AMPK Pathway in C. hongkongensis”为题发表在《Frontiers in Cell and Developmental Biology》。   上述三篇论文中毛帆助研、研究生林玥和党欣分别为第一作者,张扬和喻子牛研究员为共同通讯作者。上述研究受国家自然科学基金、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)、国家贝类产业体系、广州市珠江科技新星、中国科学院南海生态环境工程创新研究院等项目共同资助。 相关论文链接:  1)https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2020.00911/full  2)https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2020.00416/full  3)https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2020.00411/full