鳥類進化過程中基因幾乎未變

    南方日報訊 （記者/蘇梓威 實習生/李美蓉）喙、中空質輕的骨頭、羽毛、飛行能力……這些鳥類區別於其他物種的特徵是如何演化形成的？近日，作為推動生物產業發展和基因技術研究的重大科技基礎設施，深圳國家基因庫齊聚生物多樣性基因組學團隊、華大基因、日本東北大學、東京大學等單位的科學家們，共同揭示特異性保守序列（ASHCEs）對鳥類特有性狀宏觀演化起到的重要作用。此項關於鳥類基因組特異性保守序列（avian-specific highly conserved elements，ASHCEs）的研究成果在Nature Communications上發表。

    通過比較48隻鳥及9種其他動物（涵蓋哺乳類、爬行類、兩棲類和魚類）的基因組，研究團隊發現在鳥類特異保守的基因序列中，幾乎全是（99.69%）不編碼蛋白質的。可見，鳥類在演化過程中幾乎沒有產生新的基因。

　　進一步的實驗證明，鳥類的特異性保守序列（ASHCEs）包含著重要的基因調控功能。鳥類特異表型的形成並不是通過增加新的基因來實現，而是通過基因調控功能，獲得新的增強子，改變了對基因在時間和空間的激活狀態，從而影響鳥類基因的表達。

　　鳥綱基因組計劃（B10K）負責人及本項研究的通訊作者張國捷研究員介紹說，鳥類採取了與其他物種不同的方式來實現其生物特徵的演化，即不需要藉助新基因的產生，而是改變其中的非編碼序列來實現對基因功能的特異性調控。為適應飛行，鳥類面臨著強大的選擇壓力因而只保留了很小的基因組，所以在演化過程中很少產生新的基因。但通過對少數的非編碼元件的修改也使得鳥類獲得了許多其他物種所沒有的特異性狀。

　　據悉，該項研究是多學科綜合的成果，集合了基因組學、發育生物學、演化生物學和古生物學等學科，為系統了解生物複雜演化機制提供了重要借鑒。