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科技日報記者 趙漢斌
作為人類遠(yuǎn)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(lián)系。記者8月3日從中國科學(xué)院昆明動物研究所獲悉，該所王國棟研究員帶領(lǐng)的行為遺傳與進(jìn)化學(xué)科組牽頭，近期構(gòu)建了家犬海馬單細(xì)胞圖譜，并揭示了各細(xì)胞類型與馴化的關(guān)系。
家犬海馬單細(xì)胞圖譜 昆明動物研究所供圖
海馬是動物大腦邊緣系統(tǒng)的重要組成部分，它參與情景記憶，空間認(rèn)知等過程。在動物馴化過程中，海馬同樣發(fā)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(yīng)降低和信鴿認(rèn)知功能增強。此前，全基因組研究發(fā)現(xiàn)，與海馬突觸功能相關(guān)的基因在家犬的馴化過程中受到了強烈的選擇。
王國棟團(tuán)隊聯(lián)合本所毛炳宇研究員帶領(lǐng)的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育機制與演化學(xué)科組，以及中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院張世華研究員團(tuán)隊，使用SPLiT-seq單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，繪制了首張家犬海馬單細(xì)胞圖譜。
這張圖譜，定義了家犬海馬中的8種細(xì)胞類型并推測其空間分布情況。與已發(fā)表的人類海馬數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)人類和家犬之間細(xì)胞類型較為保守。擬時序分析結(jié)果顯示，家犬海馬中存在少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)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(jié)果顯示，家犬馴化過程中受選擇的基因在海馬差異表達(dá)基因中顯著富集，在谷氨酸能神經(jīng)元中尤為突出?；蛘{(diào)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)果顯示，谷氨酸能神經(jīng)元可能通過改變突觸傳遞，進(jìn)而影響家犬適應(yīng)性演化中的行為改變。
此項研究，首次從細(xì)胞層面探究家犬的馴化機制，相關(guān)成果發(fā)表在著名國際期刊《國家科學(xué)評論》上。
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