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科技日報記者 趙漢斌
作為人類遠古以來的“好朋友”,家犬的演化問題不僅令人著迷,也與人類遷移有著千絲萬縷的聯系。記者8月3日從中國科學院昆明動物研究所獲悉,該所王國棟研究員帶領的行為遺傳與進化學科組牽頭,近期構建了家犬海馬單細胞圖譜,并揭示了各細胞類型與馴化的關系。
家犬海馬單細胞圖譜 昆明動物研究所供圖
海馬是動物大腦邊緣系統的重要組成部分,它參與情景記憶,空間認知等過程。在動物馴化過程中,海馬同樣發揮著重要的作用,比如參與了家雞的恐懼記憶改變、家兔恐懼反應降低和信鴿認知功能增強。此前,全基因組研究發現,與海馬突觸功能相關的基因在家犬的馴化過程中受到了強烈的選擇。
王國棟團隊聯合本所毛炳宇研究員帶領的神經系統發育機制與演化學科組,以及中國科學院數學與系統科學研究院張世華研究員團隊,使用SPLiT-seq單細胞核轉錄組測序技術,繪制了首張家犬海馬單細胞圖譜。
這張圖譜,定義了家犬海馬中的8種細胞類型并推測其空間分布情況。與已發表的人類海馬數據聯合分析,發現人類和家犬之間細胞類型較為保守。擬時序分析結果顯示,家犬海馬中存在少突膠質細胞祖細胞的分化過程,而這個過程,同樣存在于人類和小鼠海馬中。超幾何分布檢驗以及信息熵分析結果顯示,家犬馴化過程中受選擇的基因在海馬差異表達基因中顯著富集,在谷氨酸能神經元中尤為突出。基因調控網絡結果顯示,谷氨酸能神經元可能通過改變突觸傳遞,進而影響家犬適應性演化中的行為改變。
此項研究,首次從細胞層面探究家犬的馴化機制,相關成果發表在著名國際期刊《國家科學評論》上。
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