云南大学于黎研究员课题组与合作者对金丝猴属物种高海拔环境适应遗传机制研究取得重要进展

近年来，基因组学特别是进化基因组学的发展，为系统和整体的揭示自然选择的遗传机制提供了前所未有的机会。云南大学于黎研究员课题组、中国科学院昆明动物研究所张亚平院士课题组和陈勇斌课题组、芝加哥大学吴仲义教授课题组和北京基因组所强强联合，成立联合攻关团队，对金丝猴属物种高海拔环境适应遗传机制开展研究。

首先，利用二代Ilumina HiSeq2000测序平台，对一只滇金丝猴进行denovo测序，并与其他哺乳动物进行比较基因组学分析，结果显示，滇金丝猴中显著扩张基因家族中的基因显著富集在DNA修复和氧化磷酸化过程。此外，对滇金丝猴和猕猴多个组织进行RNA测序和比较转录组分析显示，能量代谢相关组织(如心脏和肌肉)中高表达基因在物种间的组织比物种内不同组织之间表现出更大的相似性，而且高表达基因富集在与氧化磷酸化和心脏肌肉收缩相关通路。

接下来，对同属的黔金丝猴、怒江金丝猴和越南金丝猴各一个个体进行全基因组重测序，并结合已经发表的川金丝猴denovo基因组，通过比较基因组学分析，在3个高海拔金丝猴物种中（滇金丝猴、怒江金丝猴和川金丝猴）发现6个基因（RNASE4、DNAH11、CDT1、RTEL1、ARMC2和NT5DC1）的8个共有氨基酸替换，与肺功能、DNA修复和血管生成相关。对其中与DNA修复相关的CDT1基因进行紫外辐照实验，结果表明突变型CDT1 (A537V) 相对于野生型具有更强的稳定性，推测该突变有助于金丝猴在高海拔环境中对紫外线的抵抗。对与血管生成相关的RNASE4基因检测发现，突变型RNASE4(N89K+T128I)在诱导HUVEC细胞生成管状结构方面具有更高活性，推测这两个突变可能增强RNASE4的血管生成能力，有助于金丝猴适应高海拔环境。

最后，对滇金丝猴一个群体（20个个体）和川金丝猴3个群体（26个个体）进行基因组扫描，发现了与DNA修复心脏和血管发育缺氧反应能量代谢和血管生成相关的受选择基因。

本研究基于多层次研究，包括种上和群体的基因组序列分析、转录组和功能实验，发现与金丝猴物种适应高海拔环境相关的遗传机制。以非人灵长类为研究模型，为揭示高海拔适应这一复杂性状提供了一个新的、更全面的研究思路，对于了解人类自身以及亚洲灵长类的分化和进化有着重要意义。该研究结果于7月11日在线发表于Nature Genetics上（DOI: 10.1038/ng.3615）。

                                                             滇金丝猴