Scott Edwards院士《古颚总目鸟类演化基因组与飞行能力丢失》讲座成功举办
2019年12月22日,哈佛大学生命与演化生物学系终身讲席教授、美国国家科学院院士、美国人文与科学院士、美国科学促进会会员Scott Edwards教授应邀做客我院生态学研究所,做了题为 ”Enhancers and the evolutionary genomics of flightlessness in birds”的讲座。
Edwards教授曾担任美国国家自然科学基金会生物基础部主任、国际系统生物学协会主席和美国遗传协会主席,现任《美国科学院学报》(PNAS)副主编,主要研究群体遗传和演化基因组学。这两大课题均为当今生态学中的热门领域,本次讲座的主题是Edwards教授团队2019年发表于《Science》的最新研究。虽然举办时间是周日下午,仍吸引了众多师生的参与,会议室内座无虚席。
讲座开始时,Edwards教授首先提出了一个问题:生物演化的机制是功能基因变异还是基因调控变化?这一问题引发了大家的思考。Edwards教授指出,鸟类的基因组大小约为1GB – 1.5GB,其中98%为非编码区。这些庞大的基因是否参与编码基因的调控?紧接着,Edwards教授指出,古颚总目(Palaeognathae)中包括不能飞行的平胸鸟类(flightness ratites)和具有飞行能力但很少飞行的䳍形目鸟类,飞行能力的丧失是否为趋同演化的结果?为了回答上述问题,Edwards教授的研究组对家鸡、鸸鹋、䳍、鸵鸟等多种具有或不具有飞行能力鸟类进行了基因组测序,分别检测了编码区和调控区的受选择位点,结合 ATAC-seq以及部分物种胚胎发育阶段的调控元件原位表达分析,深度解析了与古颚总目鸟类飞行能力丧失相关的基因及其调控区域。研究发现,多种飞行能力丧失的鸟类尽管亲缘关系较远,但在调控前肢发育的多个增强子上出现了显著的趋同演化信号,使得前肢无法发育为具有飞行能力的翅膀,这可能是导致它们飞行能力丧失的主要原因。
在讲座中Edwards教授还介绍了近年来鸟类演化基因组方面振奋人心的新进展和一些重要的综述文章,以供大家查阅。报告结束后,与会师生纷纷针就自己感兴趣的问题向教授讨教,气氛十分活跃,让大家都受益匪浅。此次讲座圆满成功。
(生态学研究所 黄希 董路)