李明小组揭示金丝猴起源和演化历史

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金丝猴植食性适应分子机制及其进化历史

疣猴亚科是灵长类旧大陆猴中一个重要和特殊的群体，它们通常以植食性为主且独立发展出具有类似反刍动物的复杂的胃这一重要生理特征，其肠道微生物可能参与发酵和消化纤维素。近期，中国科学院动物研究所李明研究组与其他单位合作，利用二代Illumina HiSeq2000测序平台，对一只雄性川金丝猴（疣猴亚科，仰鼻猴属）进行了de novo测序以及同属的滇金丝猴、黔金丝猴和缅甸金丝猴进行了全基因组重测序，通过比较基因组学，结合功能实验和宏基因组分析，揭示了灵长类植食性适应的分子机制，并阐明了金丝猴属的起源和演化历史。

科研人员利用新获得的基因组数据分析发现，与人以及类人猿等基因组相比，旧大陆猴的基因组可能更加“动态”，并存在着较多的重组以及转座事件。而在植食性适应方面，这一类群可能采取两种策略，即一方面通过基因复制和扩张来消除植物次生代谢产物的毒性，而另一方面与脂肪酸和能量代谢相关的基因则受到正选择作用，有利于其发酵代谢以及高海拔适应。

有趣的是，科学家还发现尽管金丝猴的嗅觉基因中有61.7%为假基因（这可能与金丝猴萎缩的外鼻孔以及嗅觉系统退化相关），但在其与牛的基因组比较分析中却发现了33个快速进化的嗅觉基因，并且其中69.7%可能参与感知水果、植物等气味相关，这一比例高于其他相关的物种。

在起源和演化历史分析中，研究显示了金丝猴北方类群的分化时间约为160万年前，紧邻金丝猴祖先种群的分化，这一时间与引起青藏高原抬升的原木运动的时间吻合，因此科学家认为青藏高原的抬升有可能引起了金丝猴属的分化以及随后的北方类群分化。该研究还发现北方类群和喜马拉雅类群的种化时间却非常滞后，且后一类群的基因组分化和种化时间刚好与倒数第二次冰期的起止时间相吻合，表明在该冰期对于喜马拉雅类群的扩散及基因交流有着重要的影响。最后该研究还重建了金丝猴属四个物种有效种群大小的历史波动且存在明显不同，即川金丝猴种群历史中曾经历了两次种群扩张和两次瓶颈现象，而其他三种金丝猴自从分化后一直处于种群数量下降过程中。