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《科学报道》:新研究报道了首例东亚更新世斑鬣狗化石的古蛋白序列

《科学报道》:新研究报道了首例东亚更新世斑鬣狗化石的古蛋白序列

《科学报道》:新研究报道了首例东亚更新世斑鬣狗化石的古蛋白序列

(神秘的地球uux.cn报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所饶慧芸博士、刘金毅研究员和张驰副研究员,与中国科学院大学杨益民教授、哥本哈根大学Westbury教授以及南京师范大学邵庆丰副教授合作,报道了首例东亚更新世斑鬣狗化石的古蛋白序列,并通过系统发育分析,探讨了东亚斑鬣狗化石的分类及其与非洲现生种之间可能的基因交流。相关研究成果发表在《科学报道》(Scientific Reports)。 

斑鬣狗(Crocuta Crocuta)是Crocuta属下唯一的现生种,目前仅分布于非洲撒哈拉沙漠以南,但在地质时期,它几乎占据了整个欧亚大陆,称为洞穴鬣狗。目前对于斑鬣狗的起源和演化历史尚没有达到统一的认识,形态学、线粒体基因以及核基因得到的结果各不相同。然而,大多数的分子数据来自于欧洲,亚洲的研究开展较少,目前仅有4个遗址点获取了有效的DNA数据,急需补充更多数据。 

斑鬣狗化石在东亚广泛分布,在我国生存于更新世中期到全新世早期,目前有数十处化石点发现,为我们的研究提供了丰富的实物资料。有的遗址点,如灵仙洞(铀系测年>99 ka),开展了多次古DNA分析,都以失败告终,考虑到DNA保存的限制,本研究对包括灵仙洞在内的中国北方三个遗址点的洞穴鬣狗进行了古蛋白质分析,均获取了多种内源性的蛋白质。通过多酶切方法增加了肽段覆盖率,其中I型胶原蛋白的覆盖率达到80%及以上,de novo测序结合数据库搜库分析确认了东亚洞穴鬣狗的多个突变位点。 

这是首次获取到洞穴鬣狗的古蛋白序列,为今后的相关研究提供了参考序列,并为东亚的洞穴鬣狗增加了新的分子数据。基于蛋白序列的系统发育分析表明东亚的洞穴鬣狗可分为两组,其中一组与非洲北部的现生斑鬣狗聚在一起,这与核基因得到的结果不同,反映了在1.03 Ma之前东亚的洞穴鬣狗与非洲北部的现生斑鬣狗可能存在基因交流。本研究表明古蛋白分析在系统发育重建方面具有非凡的潜力,可在更长的时间尺度和更广阔的地域寻找分子证据。

本项研究由国家自然科学基金,中科院先导战略专项(B类),现代古生物学和地层学国家重点实验室开放课题和中科院青年创新促进会等项目资助。

论文链接:https://doi.org/10.1038/s41598-020-73542-x

相关报道:百万年前东亚洞穴鬣狗与非洲现生斑鬣狗或存在基因交流

(神秘的地球uux.cn报道)据中新网北京10月19日电(记者 孙自法):记者19日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)获悉,该所科研人员与中外同行合作,首次通过对东亚更新世(距今约9.9万年-4.5万年)斑鬣狗化石古蛋白序列的系统发育分析推测,约103万年之前东亚的洞穴鬣狗与非洲北部的现生斑鬣狗之间可能存在基因交流。

这一古动物演化领域重要研究进展,由中科院古脊椎所饶慧芸博士、刘金毅研究员、张驰副研究员和中国科学院大学杨益民教授、哥本哈根大学韦斯特伯里(Westbury)教授以及南京师范大学邵庆丰副教授合作完成,其研究论文近日已在施普林格·自然旗下学术期刊《科学报告》发表。

中科院古脊椎所科研人员介绍,斑鬣狗是鬣狗属下唯一的现生种,目前仅分布于非洲撒哈拉沙漠以南,但在地质时期,它几乎占据了整个欧亚大陆,称为洞穴鬣狗。目前,学界对于斑鬣狗的起源和演化历史尚未达成统一认识,形态学、线粒体基因以及核基因得到的结果各不相同。此前,鬣狗演化研究的大多数分子数据来自于欧洲,亚洲的研究开展较少,目前仅有4个遗址点获取了有效的DNA数据,急需补充更多数据。

不过,斑鬣狗化石在东亚广泛分布,在中国生存于更新世中期到全新世早期,已发现有数十处化石点,为中国科学家开展相关研究提供了丰富的实物资料。

这次最新完成的研究对包括灵仙洞(铀系测年距今超过9.9万年)在内的中国北方3个遗址点的洞穴鬣狗化石进行古蛋白质分析,均获取到多种内源性的蛋白质,并利用相关测序结合数据库分析确认了东亚洞穴鬣狗的多个氨基酸突变位点。基于蛋白序列的系统发育分析表明,东亚的洞穴鬣狗可分为两组,其中一组与非洲北部的现生斑鬣狗聚在一起,这与核基因得到的结果不同,反映出在约103万年之前东亚的洞穴鬣狗与非洲北部的现生斑鬣狗可能存在基因交流。

科研人员表示,这是首次获取到洞穴鬣狗的古蛋白序列,为东亚的洞穴鬣狗增加了新的分子数据,也为后续相关进一步研究提供了参考序列。同时,本次研究也表明,古蛋白分析在系统发育重建方面具有巨大潜力,可在更长的时间尺度和更广阔的地域为古生物演化研究寻找分子证据。




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