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为探究长尾猴属进化,研究人员结合经典与分子细胞遗传学,发现染色体多态性等,为相关研究奠基。
在神秘的动物世界里,灵长类动物的进化历程一直是生物学家们热衷探索的谜题。长尾猴属(Cercopithecini)作为灵长目动物中种类繁多且充满奥秘的一个类群,其进化过程更是充满了曲折与惊喜。长期以来,科学家们发现,长尾猴属的进化似乎并非是简单的线性发展,而是存在着复杂的网状进化现象。
过去的研究表明,杂交在哺乳动物和灵长类动物的进化中扮演着重要角色,它能够促进基因交流,推动物种的适应性进化。在长尾猴属中,不仅有基因组数据显示出不同物种间存在广泛的古代基因渗入,而且在野外也观察到了现存的杂交现象,甚至发现了杂交后代具有生育能力的情况。然而,这些现象背后的染色体机制却一直未被深入揭示。染色体作为遗传信息的重要载体,其结构和组成的变化对于物种的进化、生殖隔离和物种形成都有着至关重要的影响。因此,为了深入了解长尾猴属的进化历程,解开其染色体机制的谜团,来自法国国家自然历史博物馆(Muséum national d’Histoire naturelle)等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。相关研究成果发表在《International Journal of Primatology》杂志上。
研究人员采用了经典与分子细胞遗传学相结合的方法。研究样本来自于法国国家自然历史博物馆的 “脊椎动物组织和冷冻细胞”(TCCV) collection,这些样本最初是从 2005 年、2012 年和 2013 年在加蓬弗朗斯维尔国际医学研究中心(CIRMF)进行兽医健康检查时采集的皮肤活检组织中扩增而来,涉及 12 只长尾猴个体,分属于三种常形成多物种群体的长尾猴:红耳长尾猴(Cercopithecus cephus)、大白鼻长尾猴(C. nictitans)和髭长尾猴(C. pogonias),其中部分个体为杂交后代。
研究结果如下:
相似的着丝粒定位杂合模式 :在红耳长尾猴和大白鼻长尾猴个体中,研究人员发现了相似的着丝粒定位杂合模式。部分红耳长尾猴和大白鼻长尾猴的 hHSA20 - 21 染色体(分别为红耳长尾猴的第七对染色体 CCE7 和大白鼻长尾猴的第六对染色体 CNI6)存在着丝粒位置的杂合现象,通过全染色体涂染技术确认了这种杂合性1 2 3 。
独特的着丝粒分子结构杂合现象 :红耳长尾猴和髭长尾猴个体在着丝粒分子结构上存在一种独特的杂合现象。使用特定探针进行荧光原位杂交(FISH)实验发现,一个红耳长尾猴个体和髭长尾猴个体的一条染色体(除 Y 染色体外)没有显示任何 FISH 信号,似乎缺乏 α 卫星序列,C - 带技术也显示该染色体着丝粒区域无染色,经鉴定该染色体为 hHSA20 - 21 染色体4 5 6 。
F1 杂交种的细胞遗传学特征 :通过对红耳长尾猴和大白鼻长尾猴的 F1 杂交种进行细胞遗传学分析,发现其具有典型的杂交核型,包含来自红耳长尾猴的未分裂染色体和来自大白鼻长尾猴的分裂同源染色体,进一步证实了其杂交起源7 8 9 。
回交杂交种的鉴定 :对疑似回交杂交种 C. nictitans x (C. cephus x C. nictitans) 的个体进行研究,其核型特征符合回交杂交种的预期,继承了较多大白鼻长尾猴的基因组,进一步通过全染色体涂染技术确认了这一结果10 11 12 。
在研究结论与讨论部分,研究人员通过实验观察到的染色体杂合现象意义重大。一方面,在不同长尾猴物种中发现的相似染色体和着丝粒变异,为长尾猴属的网状进化和不完全生殖隔离提供了有力证据。这意味着在长尾猴的进化历程中,物种间的基因交流频繁发生,对其进化产生了深远影响。另一方面,这些发现也表明长尾猴属是研究灵长类着丝粒进化的良好模型。其独特的染色体进化模式,主要受与进化新着丝粒(ENC)形成相关的非着丝粒分裂事件影响,有助于深入了解从着丝粒初始的表观遗传阶段到成熟核苷酸结构的进化过程。
总的来说,该研究通过对长尾猴属染色体多态性的深入探究,为理解灵长类动物的进化历程打开了新的窗口。不仅丰富了人们对长尾猴属物种进化、生殖隔离和物种形成机制的认识,也为后续相关研究奠定了坚实基础,推动了灵长类生物学领域的发展。
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