研究人員對海洋哺乳動物基因測序進行了研究
由于所謂的非模型生物的基因測序技術(shù)的進步,關(guān)于海洋哺乳動物物種的進化和生態(tài)奧秘的答案可能就在眼前。Kristina Cammen,國家科學基金會生物學博士后研究員和緬因大學即將成為海洋哺乳動物科學的助理教授(2017年5月開始),領(lǐng)導研究小組在“遺傳雜志”上發(fā)表了研究結(jié)果。審查文件的想法來自兩個國際研討會的討論,這些研討會于2013年在新西蘭舉行的海洋哺乳動物學會兩年一次的會議和2015年的舊金山舉行。
在過去的十年中,“遺傳雜志”的文章指出,技術(shù)進步和成本下降已經(jīng)越來越多地允許進化生物學家和生態(tài)學家對海洋哺乳動物使用基因測序技術(shù),這些技術(shù)曾經(jīng)僅用于研究人類和實驗室老鼠,即所謂的模式生物。這些技術(shù)包括全基因組測序和限制性位點相關(guān)DNA或RAD測序。
在這篇文章中,Cammen及其同事研究了自2002年以來幾種主要海洋哺乳動物的基因組研究,包括常見的寬吻海豚,虎鯨,南極海豹和北極熊。作者指出,進展從單個基因測序到全基因組測序,并且在基因組規(guī)模上,從單個樣本測序到測序群體樣本。
本文接著提出了關(guān)鍵點,即每種測序技術(shù)對生物學家和生態(tài)學家都有其獨特的益處,致力于了解影響海洋哺乳動物物種的力量。
RAD測序為研究人員提供了針對任何特定物種的數(shù)千種遺傳標記的新途徑。因為這種方法只調(diào)查基因組的一部分,所以科學家能夠比較和對比來自大量生物的樣本。文章指出了一些研究使用這些技術(shù)來擴展科學家對影響海豹和海象的遺傳模式的理解。Cammen過去曾使用這種技術(shù)來探索為什么墨西哥灣的寬吻海豚群體對有毒藻類大量繁殖的敏感性不同。
研究小組表示,全基因組測序的進展使得有可能更深入地了解導致海洋哺乳動物與其陸地親屬分化的進化力量。到目前為止,已有12 種海洋哺乳動物進行了全基因組測序,包括鯨類動物(鯨魚和海豚)和鰭足類動物(海豹,海獅和海象)的多個代表,以及西印度海牛和北極熊。通過檢查這些基因組,科學家們已經(jīng)能夠更多地了解海洋哺乳動物物種如何隨時間變化。例如,該論文引用了全基因組測序 對長江豚進行的研究表明,在最后一次冰消期中,這種海豚發(fā)生了人口破壞。
研究人員還注意到人口基因組重測序可能取得的進展。到目前為止,只有兩項將該技術(shù)應用于海洋哺乳動物的研究已經(jīng)發(fā)表。一個人檢查了來自三個北極熊種群的79個個體的基因組。另一個研究了來自五種進化上不同的虎鯨生態(tài)型的48個個體。這些研究揭示了海洋哺乳動物進化史的新見解,包括種群如何分化和選擇導致生態(tài)位的差異。如果不使用最近開發(fā)的基因組測序技術(shù),這些見解以及本文中引用的許多其他見解是不可能的。
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