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基因显示 大熊猫和狗最亲!

http://www.sina.com.cn  2008年10月12日06:18  四川新闻网-成都晚报

  大熊猫最大的遗憾是什么?去不掉黑眼圈,照不了彩色照片!有人如此调侃。若要追问到底为什么,恐怕只能从基因和分子水平上寻找答案。昨日,世界上首张大熊猫基因组序列图谱在深圳绘制完成,这是我国继完成第一个黄种人基因组图谱后,在生命科学领域中又一里程碑式的贡献。而研究所用的血液样品,正是由咱成都的著名奥运大熊猫“晶晶”提供!

  大熊猫基因组成书 384米

  为大熊猫“晶晶”绘制基因组框架图是“国际大熊猫基因组计划”的第一部分。昨日,本报作为西部唯一受邀媒体,和来自国内外的其它30多家媒体一道,共同见证了其最新研究成果。

  中国科学院院士杨焕明说,大熊猫基因组的研究不仅填补了大熊猫基因组及分子生物学研究的空白,从基因组学的层面上为濒危物种的保护、疾病的监控及人工繁殖提供了科学依据,并为世界动物保护和研究提供了范例。

  据悉,这项研究由深圳华大基因研究院、中国科学院昆明动物研究所、中国科学院动物研究所、成都大熊猫繁育研究基地、中国保护大熊猫研究中心等单位共同发起并承担,共有近百名国内外的科学家参与。由于采用了新的测序技术,使得测序速度大大提高,历时不到一年时间便已完成。您可别小觑了专家们的努力,深圳华大基因研究院副院长王俊形象地表示:“如果将大熊猫基因组序列写成一本书,高度将与384米的深圳地王大厦相同。我们的工作就是读懂这本‘天书’!”

  比对基因 大熊猫与狗最亲

  大熊猫的种属是一个争论了一个多世纪的问题:它究竟是属于熊科、浣熊科,还是自成一种?专家称,大熊猫是学名,平时人们口头上说的“熊猫”则是错误的叫法——大熊猫原称“猫熊”,现在的说法,原来是中英文阅读顺序造成的误会,“以谬传谬”、约定俗成的结果。至于与其名字最接近、而且同样有着“黑眼圈”的小熊猫,则属浣熊科。让人大跌眼镜的是,除了“猫熊”和“浣熊”,大熊猫恐怕多了一个疑似近亲——“狗熊”。

  研究发现,大熊猫有21对染色体,基因组大小与人相似,约为30亿个碱基对,包含2万~3万个基因。基因组测序的结果支持“大熊猫是熊科的一个亚种”的观点。通过与已经进行全基因组测序的物种比较,还发现大熊猫基因组与狗的基因组在结构上最为接近,相似度为78.3%,与人也有较大的相似性,在哺乳动物中与小鼠差异较大。据悉,与猫、马、牛、人、鼠比较,相似度分别为78.2%、70.7%、 62.1% 、63.2%和 42%。

  基因组技术平台副主管田埂说,在他看来,大熊猫与狗相似“在情理之中”,印证了大熊猫属于脊椎动物食肉目犬形亚目。究竟与狗熊有多大的相似度,由于狗熊还未进行基因组序列分析,现在还不好说。

  有望揭开大熊猫黑眼圈之谜

  接下来,深圳华大基因研究院还将在年底完成大熊猫基因组的精细图,届时,大熊猫为什么是黑眼圈?为什么对竹子情有独钟?为什么体内有专门消化竹子的酶?为什么幼仔体重只有母亲的1%?为什么被称为活化石?历史种群有多少?目前的近交水平如何?不同山系大熊猫种群的连接状况如何……都将随之一一揭开谜底。

  据悉,大熊猫基因组计划是专门测定遗传信息以保护濒危物种的第一个项目。“不仅是大熊猫,”相关负责人说,该计划也拉开了“生命之树”计划的序幕,以期为生物多样的保护提供遗传基础,了解基因的进化以及生物系统发生的内在规律。

  大熊猫基因研究的成都元素

  为什么是大熊猫晶晶?

  在大熊猫基因组计划中,成都大熊猫繁育研究基地的大熊猫“晶晶”目前是唯一的血液样本提供者。为什么是晶晶?成都大熊猫繁育研究基地副主任侯蓉在接受本报记者专访时表示,因为它可以说是最好和最具代表性的“模板”。

  晶晶于2005年8月30日出生,尚处幼年,雌性。它的母亲“娅娅”生于1990年北京亚运会举办之时,是世界首例人工繁殖成功的大熊猫双胞胎中的妹妹,到今年已经产下12只后代。它的父亲“科比”生于1992年巴塞罗那奥运会开幕之日,由萨马兰奇以当届奥运会吉祥物的名字命名。至于晶晶,是北京奥运会吉祥物的原型之一。其遗传背景清楚,知名度也非常高。

  川大将参与研究

  国际大熊猫基因组计划由成都大熊猫繁育研究基地率先发起,因涉及技术和经费瓶颈,寻找到了如今的涉及5个国家以及国内各大研究院校的合作,提供了大熊猫的血液样本,并有基地的张志和、侯蓉、沈富军、张文平等大熊猫方面的专家参与研究。沈富军说,大熊猫晶晶的基因组框架图完成后,四川大学生命科学院下一步将进行分子信息处理,涉及的专家有张义正、岳碧松、曾凡亚、王亚军等。

  ○研究揭秘

  研究大熊猫基因比研究人难多了

  大熊猫基因组研究项目于去年12月开始论证,今年3月6日成立国际大熊猫基因组协调组,4月10日完成大熊猫“晶晶”血液的采样工作,5月10日开始大规模测序,7月15日起进行基因组数据的拼接与注释……原定这一“成果”要给北京奥运会“献礼”,但因为难度太大,时间太紧,在研究人员的努力下,于9月初才绘制完成。

  基因组技术平台副主管田埂说,解读生命的遗传密码一直是生命科学研究的一项基本和核心内容。耗资数十亿美元,多国科学家共同努力十多年的三大科学计划之一的国际人类基因组计划就是其代表作。

  自1999年正式加入“国际人类基因组计划”后,华大的基因研究团队去年历时一年完成了首个黄种人基因组序列——“炎黄一号”的绘制。“大熊猫基因组计划要难得多,因为黄种人基因组研究有之前的白种人基因组研究作参考,大熊猫基因组研究却完全是空白,对我们来说是全新的挑战。就好比瞎子摸象,从测序技术到序列组装,这个人摸到了头,那个人摸到了脚,要连接成整体需要不断尝试。又好比将一本书随意撕成很小的碎片后,再重新拼起来,难度和工作量可想而知。” 田埂说,在他们的工作团队里,熬夜是经常的事,甚至有同事连续一两个月都日夜奋战在实验室。尽管这样,依然没赶上预定计划。

  ○相关新闻

  国内首批手工克隆猪诞生

  今后或许不用担心去年的那场猪肉荒了,因为我国已经拥有技术以更低的成本和更高的效率促成克隆猪的快速批量生产。昨日,深圳华大基因研究院宣布,国内首批8只手工克隆猪在深圳市种猪场顺利诞生。

  克隆猪研究有着极其重要的意义,一方面可以为人类疾病模型及异种器官移植研究提供理想材料,另一方面可以作为保存及改良稀有品种的重要手段。传统的克隆技术需要昂贵的仪器设备和尖端的技术人员,成本高,效率低。手工克隆技术是近年来出现的新技术,2007年底被深圳华大基因研究院引入国内。专家表示,手工克隆技术产业前景广泛,能够直接应用于畜牧业,实现具有优良性状个体的快速扩繁,大大缩短选育周期,对提高育种效率进而改善肉质等方面将产生重大影响。

  本版稿件由特派记者 张欧 深圳摄影报道(部分图片由深圳华大基因研究院提供)

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