基因组学:揭秘人类特有遗传变异对大脑皮层进化与发育的影响

大脑皮层是人类最高级的神经中枢,控制着人类区别于其他生物的认知能力,其结构与功能的高度复杂性起源于人类特有的遗传变异。应用基因组学技术,大脑皮层发育和进化的分子机制已经被逐步揭示。本文概述了基因组学技术如何运用于研究人类特有的遗传变异对大脑皮层发育与进化的影响,涉及采取基因组学方法研究人类和黑猩猩等其他哺乳类动物大脑皮层的基因表达差异以及重要的非编码调控序列—人类加速进化区(Human accelerated regions,HARs)在大脑发育过程中扮演的角色,并讨论了未来人类特有遗传变异在神经生物学领域的研究趋势。     

非人灵长类肠道微生物研究进展与展望

肠道微生物组被誉为动物的“第二套基因组”,与动物的个体发育、营养获取、生理功能、免疫调节等重要活动密切相关。非人灵长类在生态位、社会结构、地理分布以及进化上与人类相近,开展其肠道微生物研究不仅有助于了解灵长类的生态、保护和进化,而且对深入了解肠道微生物在人类进化中所发挥的作用也具有重要的参考价值。本文总结了影响非人灵长类肠道微生物变化的因素,包括系统发育、觅食、栖息地破碎化、年龄和性别、圈养方式以及社群生活,并探讨了肠道微生物研究在非人灵长类生态、行为、保护以及适应性进化方面的应用。未来,非人灵长类肠道微生物研究将为灵长类生态、进化和人类健康的研究提供新的视角,为灵长类的保护提供新的理论基础和研究方法。     

抗甲型H1N1流感药物的角色

科学家在纽约举行的一次新闻发布会上宣布,考古发现找到了,人类进化中的“缺失环节”。考古学家在德国挖掘的一个0.47亿年前类似狐猴的骨骼化石,可能是现今猿类、猴类和人类的共同祖先,这无疑是人类进化研究中的重大发现。     

由环境关系揭示物种演化与人类进化性质及进步实质

综合一些新研究和人类进化历史,阐明人类进化与物种演化性质不同：物种演化是适应特定环境,与特定环境产生依存关系,人类进化是适应不同环境或不再依存特定环境,出现与环境关系性质改变。说明人类进步实质是脑等变化带来与环境关系性质改变,使人类生存和进步出现由偶然性到必然性变化,进步标准是适应不同环境,即出现与特定环境依存度减小的趋势性变化。以环境关系为衡量尺度,对物种进步标准、进化定义和进化树结构提出修正意见。     

比较基因组学在哺乳动物进化研究中的应用

哺乳动物经过长期进化,使其基因组在结构和功能上存在着明显的差异,构成了表型进化的基础。随着人类、部分哺乳动物基因组测序的完成,以比较基因组学为主要研究手段的哺乳动物进化研究应运而生,从而为在基因组水平上深入认识哺乳动物进化关系、揭示生命的起源和进化提供依据。对比较基因组学的主要研究方法进行了综述,进而探讨其在哺乳动物进化研究中的应用,并对哺乳动物比较基因组学的发展进行了展望。     

三维基因组分析点亮人类大脑进化之谜

正人类大脑起源于漫长的生命进化过程,其最显著的改变是大脑的认知功能,反映在脑容量的显著扩增和脑结构的高度精细化~([1])。人类进化过程中哪些遗传改变造就了人类大脑是国际科学界长期力图回答的重要科学问题。所有器官包括大脑的形成都是通过发育过程来实现的,人类独特的脑发育模式源于在进化中基因组积累的功能性突变。通过近20年的比较基因组学研究已经发现大量人类特异的基因组序列变异和调控元件,典型的如人类快速进化区域(human accelerated regions,HARs)和人类特异的增强子(human-specific enhancers, HGEs)~([2,3])。     

与中国现代人起源问题有联系的分子生物学研究成果的讨论

本文简略介绍最近几年发表的与中国现代人起源有直接和间接关系的几篇分子生物学论文,结合中国的人类化石、旧石器、古哺乳动物学和亚洲西部的旧石器以及分子生物学研究的新资料,论证根据Y染色体一些基因的分析认为中国的古老人类被来自非洲的现代人完全替代的推论不能成立。古人类学的研究已经显示人类进化是十分复杂的过程,新的分子生物学论文也显示人类的分子进化比过去认识的远为复杂。在对新信息进行解释和推论时必须对这样的复杂性保持深刻清醒的认识,人类进化不可能既是这样又是那样,只有将各个有关学科得来的信息进行综合思考才可望使得根据这些信息得出的推论趋于协调,对人类进化的认识逐渐接近真实。     

细胞与分子进化开放研究实验室

进化生物学是生物科学综合的基础,进化的思想和方法论推动并促进了现代生物科学各分支学科的繁荣和发展。同时,在人类生产实践中一些重大问题的解决,如优良品种的选育、人类遗传病的基因诊断和治疗等,都离不开生物进化规律和进化论思想的指导。细胞与分子水平的进化研究,是当今进化生物学的新生长点这项工作的开展对理论和实践方面都有重要的意义。基于昆明动物研究所在原有细胞核起源与进化、动物核型进化以及理论生物学研究方面取得了一批有国内外影响的成就,并且是国内比较系统、完整地从事细胞与分子进化     

霍乱弧菌VPIФ/CTXФ/TCP体系:噬菌体-噬菌体-细菌多元作用

霍乱由霍乱弧菌(Vibrio cholerae)菌株感染人体所引起,可导致重度脱水性腹泻,死亡率高.霍乱弧菌存在于水生环境中,人类因食用被污染的水或食物而受到感染,暴发流行.VPIФ/CTXФ/TCP体系是决定该菌侵染力和毒力的关键,它集中体现了有关噬菌体——噬菌体——宿主细菌多元作用,阐释其分子机制是目前十分活跃的研究领域[1,2].作为典型示例,这个体系突出了噬菌体介导的病原细菌毒力溶源转变、毒力基因水平转移和进化等同题[3],开创了在分子水平上研究流行病学、预防医学的新领域[4-6].     

霍乱弧菌VPIΦ/CTXΦ/TCP体系:噬菌体-噬菌体-细菌多元作用

霍乱由霍乱弧菌 (Ｖｉｂｒｉｏｃｈｏｌｅｒａｅ)菌株感染人体所引起 ,可导致重度脱水性腹泻 ,死亡率高。霍乱弧菌存在于水生环境中 ,人类因食用被污染的水或食物而受到感染 ,暴发流行。ＶＰＩΦ ＣＴＸΦ ＴＣＰ体系是决定该菌侵染力和毒力的关键 ,它集中体现了有关噬菌体———噬菌体———宿主细菌多元作用 ,阐释其分子机制是目前十分活跃的研究领域[1,2 ] 。作为典型示例 ,这个体系突出了噬菌体介导的病原细菌毒力溶源转变、毒力基因水平转移和进化等问题[3] ,开创了在分子水平上研究流行病学、预防医学的新领域[4～ 6 ] 。1　霍乱弧菌…     

动物眼睛的起源与进化研究进展

动物眼睛的起源与进化过程是人类在探索自然奥秘过程中遇到的一个非常有趣且引人注目的研究热点,目前这方面的研究已取得了丰硕的成果。从眼睛出现的过程、眼睛进化所需的时间、眼睛的单起源论、眼睛的类型与进化、光感受器与眼睛进化的关系、光感受器和视蛋白的类型与进化这6个方面简要概述了动物眼睛起源与进化的主要研究进展。     

对人类进化全过程的思索

本文从人类的诞生,人类发展过程的连续与间断,人类进化过程中体质发展的不平衡性和现代人的进化等４方面来论述人类进化的全过程．     

森林古猿下地生活在人类起源中的意义

人类是从３７０多万年前的森林古猿进化来的已成为学术界公认的历史事实 ,即由森林古猿经过西瓦古猿〈ｓｉｖａｐｉｔｈｅｃｕｓ〉、南方古猿〈Ａｕｓｔｒａｌｏｐｉｔｈｅｃｕｓ〉进化为人类。人类起源的原因 ,即由森林古猿进化为人类的原因 ,迄今仍众说纷云 ,莫衷一是 ,笔者认为森林古猿进化为人类的原因固然很复杂 ,很多 ,至今尚无充足的证据将其证实 ,但森林古猿下地生活 ,是其进化为人类的最关键、最重要的一步 ,森林古猿下地生活在人类起源中具十分重要的意义。一、森林古猿下地生活 ,有利于其向直立行走方向进化人与古猿的重要区别之…     

多重PCR方法检测霍乱弧菌的研究

霍乱弧菌是霍乱的病原体,可以分为O1群、O139群和非O1/非O139群。O1群和O139群霍乱弧菌产生的霍乱肠毒素(也称霍乱毒素)是产生霍乱的主要原因,也只有O1群和O139群霍乱弧菌可引起霍乱。其他群的霍乱弧菌毒性不高,但在食品中也不允许被检出。实验以霍乱胶原酶基因和霍乱毒素基因为目的基因,试图建立一种PCR方法对霍乱弧菌进行检测研究,结果表明此方法可以用于食品中的霍乱弧菌检测。     

《哺乳动物学》出版

正哺乳动物的出现是地球演化史上最重要的进化事件之一,作为最高等的动物类群,哺乳动物与人类的关系最为密切。通过对哺乳动物的观察、认知和研究洞悉人类的体系构造、生理功能、心理特征及进化历程。数千年来,哺乳动物在人类的物质文明和精神文明建设中起着非常重要的作用,人类利用哺乳动物资源创造了辉煌灿烂的动物科技与动物文化。     

中国人类化石的主要发现和理论探索(1922-2009)

文中简要回顾和总结近90年来中国古人类学的发展历程与脉络,重在梳理中国人类化石的发现、解剖特征、年代测定,以及建立在这些研究基础上所提出的主要理论学说,收尾于中国现代人类起源之论争.对中国古人类化石的形态学特征的比较研究导致为中国的人类进化提出新的假说-连续进化附带杂交说.这个假说同样获得古文化和古环境丰富信息的支持.     

人类基因组信息量的扩增速率受重组的影响

减数分裂重组是基因组进化的重要驱动力,揭示基因组在与重组有关进化压力下的进化规律是基因组进化研究领域的重要课题．一系列证据表明基因组编码信息量在进化过程中随时间增加．重组率与自然选择效率成正比,因此,在进化过程中基因组信息量的增加速率可能会受到重组率的影响．本文定义表征编码信息量增加速率的信息参数,以人类基因组为研究对象,分析基因组信息量的增加速率与重组率的关系,发现二者显著正相关,表明重组可能是加快基因组信息量增长的重要途径．     

进化基因组学

进化基因组学是一门刚刚起步的新兴学科,在诞生以来的10余年里取得了巨大的进展。通过基因组数据的比较诠释基因功能、研究生物进化,和通过分析新基因起源研究基因组本身的进化是进化基因组学研究的两大主要内容。它的诞生在生物学各分支学科都产生了巨大的影响,今后必将在人类理解生命起源和发展的过程中发挥越来越重要的作用。     

流感病毒基因组进化研究进展

流感病毒先后造成了1918、1957、1968和2009年等多次全球性大流感,对人类的生命健康和社会生活形成了巨大的威胁。流感病毒的基因组进化研究为揭示病毒致病机理、疫情监测、准备疫苗和研发抗病毒药物提供了巨大的帮助。文章以流感病毒基因组进化机制为核心,结合与基因组进化密切相关的抗原性和抗药性等表型进化,对流感病毒基因组进化研究的相关进展予以介绍。     

20世纪的中国人类古生物学研究与展望

本文回顾中国人类古生物学在20世纪的主要研究进展。中国的化石曾经数度入围最早期的人类。目前中国已有60余处地点发现了人类化石, 其中最古老的暂时要推云南元谋上那蚌的两颗门齿。对中国人类化石的研究提出了连续进化附带杂交的模式, 支持现代人起源的多地区进化说。中国各时期的化石人类有较显著的地区差异。中国人类的发展可能比喻为既有分支间的杂交融合, 又有小分支的绝灭和局部替代的河网状。