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揭示非洲家犬抵御瘧原蟲侵害遺傳機制
點擊次數：246 發布時間：2017/10/17
圖 1. 非洲家犬的群體歷史。
圖 2.ADGRE1-G655A 突變在非洲家犬中增強對瘧原蟲感染的抵抗。
家犬約在 3 萬多年前從東亞的灰狼馴化而來，并于 1 萬多年前遷移到達非洲，現已遍布世界大部分有人類居住的地方。家犬的擴散歷史以及對不同自然環境的適應性進化，是進化生物學家研究的熱點。非洲較強的紫外線、較高的溫度和瘧疾肆虐的環境，家犬遷移到非洲的群體歷史和如何適應當地自然環境尚未得到系統研究。
中國科學院院士張亞平團隊對收集到的非洲尼日利亞 6 個城市的 15 個家犬樣品，以及來自非洲不同國家的 4 只非洲金豺 (Canis anthus) 樣品進行了全基因組測序。群體遺傳結構分析顯示，非洲家犬有獨立的遺傳組分。群體歷史模擬顯示，家犬約 1 萬 4 千年前遷移到非洲（圖 1）。經歷一次強烈的瓶頸效應后，非洲家犬與非洲金豺發生基因交流。全基因組選擇信號掃描分析顯示，非洲家犬群體在抗瘧疾、免疫反應、紫外線保護等相關信號通路受到自然選擇的作用。研究人員集中對 ADGRE1 基因開展深入研究，發現該基因與非洲人群對瘧疾的易感性相關。通過瘧原蟲侵染小鼠巨噬細胞系實驗，證明 ADGRE1 基因參與了巨噬細胞對瘧原蟲的胞吞作用，并通過加強 I 型干擾素通路相關基因的表達量抵抗瘧原蟲的侵染（圖 2）。非洲犬特有的非同義突變（G655A）能夠加強 ADGRE1 基因的功能。
該研究首次揭示家犬在伴隨人類的過程中適應非洲炎熱自然環境的遺傳機制，并為今后非洲人群瘧疾研究工作提供重要靶點和參考。相關研究結果發表在 Molecular Biology ａnd Evolution 上，這是研究團隊在推動萬犬基因組計劃發展中取得的又一新成果
