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鹦鹉基因组分析揭示了其长寿、认知能力

2019-07-09来源:杭州网消费


鹦鹉基因组分析揭示了其长寿、认知能力

研究人员对蓝头亚马逊鹦鹉的基因组进行了测序,并利用它对鹦鹉基因组进行了首次比较研究。图片:格劳基亚·塞克斯

鹦鹉的健谈是出了名的,一只名叫莫伊塞斯的蓝头亚马逊鹦鹉——或者至少是它的基因组——正在向科学家们讲述鹦鹉的长寿和高度发达的认知能力,这些能力让鹦鹉与人类有很多相似之处。也许有一天,它也会提供鹦鹉如何学会如此好地发声的线索。

摩根·维思林是卡内基梅隆大学计算生物学系的脑中枢博士后研究员,也是12月17日《华尔街日报》报道的第一作者当代生物学她和她的同事对蓝色前端亚马逊的基因组进行了测序,并利用它对鹦鹉基因组进行了首次比较研究。

通过比较蓝色前端的亚马逊和其他30种长寿和短命鸟类——包括另外四种鹦鹉——她和俄勒冈州健康与科学大学( OHSU )的同事,里约热内卢联邦大学和其他实体确定了一套基因以前不知道它在长寿中起着什么作用,值得进一步研究。他们还发现了与果蝇和蠕虫长寿相关的基因。

“在许多情况下,这是我们第一次将这些基因与脊椎动物的长寿联系起来,”她说。

维斯林是在OHSU的行为神经科学博士学生时开始这项研究的,他说鹦鹉被囚禁的时间长达90年——这相当于人类数百年的寿命。与长寿相关的基因包括端粒酶,负责端粒(染色体末端)的DNA修复,已知端粒会随着年龄的增长而缩短。这些DNA修复基因的改变可能会使细胞变得恶性。这研究人员已经发现证据表明长寿鸟的DNA修复基因的变化似乎与控制细胞增殖和癌症的基因的变化相平衡。

研究人员还发现了基因组中基因调节区域的变化——这些区域似乎是鹦鹉特有的——位于与神经发育相关的基因附近。这些相同的基因也与认知能力这表明人类和鹦鹉进化出了相似的方法来发展更高的认知能力。

“不幸的是,我们没有发现我希望的那么多与语音相关的变化,”维斯林说,他的研究重点是语音行为的演变,包括语音。学习歌曲或语言的动物相对较少——鹦鹉、蜂鸟、鸣鸟、鲸鱼、海豚、海豹和蝙蝠——这使得它们对像维思林这样的科学家特别感兴趣,他们希望更好地了解人类是如何进化出这种能力的。

“如果你只是在分析基因,你很快就会走到尽头,”她说。这是因为学习的言语行为被认为更多的是基因调节的功能,而不是基因本身的变化。她补充道,对这些“非编码”调控区域进行比较研究是困难的,但是她和计算生物学助理教授安德烈亚斯·普芬正在研究计算和实验技术,这些技术有朝一日可能会揭示出他们更多的秘密。

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