世界首部藏羚羊全基因组序列图谱绘制完成
12月25日,在青海大学医学院新闻发布会上,藏羚羊基因组测序项目负责人、青海大学副校长、亚太高原医学会主席格日力教授宣布:“世界首部高原濒危物种——藏羚羊全基因组序列图谱”绘制完成。
省委书记强卫向藏羚羊基因组测序课题组发来《贺信》(全文另发);省委副书记、省长宋秀岩作重要批示,她希望格日力再接再厉,在青藏高原这片医学和科学研究的广阔天地更有作为。
副省长吉狄马加、国际“人类基因组单体型图(HapMap)计划”协作组中国协调人、欧洲全球生命科学促进会(EAGLES)委员、中科院院士杨焕明等出席会议。
藏羚羊基因组计划是我国高原生命科学领域的一个重大研究计划。藏羚羊生长于高海拔严酷环境下的动物,是我国青藏高原特有的物种,其在喜马拉雅造山运动形成的封闭环境中经历了数百万年的演变和进化历程,未受物种迁徙和人工选择的影响,是研究低氧适应性的极佳模式动物,具有极为珍贵的进化研究价值。
藏羚羊基因组计划项目由青海大学和深圳华大基因研究院共同发起并承担,得到了省委、省政府和有关单位的大力支持。自今年5月启动至今,该项目的科研合作团队已经完成了基因组的测序和组装工作。杨焕明院士认为,该项工作完成将为破译慢性高原病发病机制提供科学依据,将为根本解决高原人,尤其是藏族聚居区少数民族生存状态问题必将发挥重大作用。
格日力教授介绍,项目合作单位深圳华大基因研究院一直从事基因组科学的研究,所承担的人类基因组、水稻基因组以及熊猫、家猪、家鸡、家蚕基因组等重大项目使我国的基因组研究得以跻身于世界前沿。此次和他们共同完成基因组图谱是藏羚羊基因组计划的第一步,紧接着将开展一系列基因组水平上的探索和研究,如识别基因组上的功能元件,解读其全部遗传信息,探索其作为一个物种的进化能力和适应严酷环境能力的基因组基础。该项成果为开展基因组水平上的各项高原生命科学研究工作奠定了基础,为后续研究提供了全新起点和平台,提升了我国在高原医学、物种进化、生物多样性和环境气候变化等领域的研究水平,是对全球基因组科学的又一重大贡献,也体现了青海省、西宁市的创新能力。
吉狄马加在讲话中指出,藏羚羊基因组计划具有十分重大的科学意义,不仅填补了高原物种的基因组研究空白,而且从基因组学层面上为极端环境下的生理适应、医学研究、物种保护提供了科学依据,提升了我国在高原医学、物种进化、生物多样性等领域的研究水平,是对全球基因组科学的又一重大贡献。在此,谨代表省委、省政府,向所有参与这项科研计划的科学家和青海大学、中科院基因组研究所表示衷心的感谢!希望继续努力,为我省乃至我国的科技创新工作再创佳绩。(作者:赵静)
贺 信
藏羚羊基因组测序课题组:
欣闻藏羚羊基因组大规模测序及其基因资源开发项目取得重大成果,我代表省委、省政府向你们表示热烈的祝贺。这项成果的获得,不仅破解了一些藏羚羊高原机理难题,填补了藏羚羊基因组研究的世界空白,为全球基因组科学做出了重大贡献,而且对提升我国特别是青海在高原人群抗缺氧机制等领域的研究水平具有重大意义,标志着青海生物基因科学研究达到了一个新高度。你们用自己的辛勤汗水和聪明才智,生动诠释了“自信开放创新”的青海意识,为全省广大科技工作者做出了榜样。希望你们继续发扬“不畏艰险、勇攀高峰”的科学精神,牢固树立“自信开放创新”的青海意识,积极践行“人一之、我十之”的实干精神,再接再厉,奋勇争先,攻坚克难,努力取得更多、更高、更精的科研成果,为建设富裕文明和谐新青海做出新的更大贡献。
中共青海省委书记 强卫
2009年12月23日
12月25日,我省专家自豪地向世界宣布:世界首部高原濒危物种——藏羚羊基因组序列图谱绘制完成。专家们是如何取得如此成果?藏羚羊身上究竟藏着哪些秘密?记者采访了相关专家。
●藏羚羊身上秘密多
藏羚羊是生长在高海拔严酷环境下的动物,是我国青藏高原特有的物种,它在喜马拉雅造山运动形成的封闭环境中经历了数百万年的演变和进化历程,不仅未受物种迁徙和人工选择的影响,还具有令其他动物望尘莫及的抗缺氧、耐高寒和擅长奔跑等特异功能。
藏羚羊的这些绝世本领是天生的,还是出生后在极端环境下慢慢练就的?青海大学副校长格日力说,藏羚羊一到低海拔地区就很快死亡。科研人员经过大量工作,目前已初步得到了一些惊喜的发现:
发现一:藏羚羊之所以能在高海拔地区奔走如飞,原来身上藏着4个“喷气式”气囊。科研人员在对藏羚羊身体结构全面研究过程中惊奇地发现,它除前体两侧的皮下藏有两个气囊外,臀部两侧还有两个较大的气囊。“藏羚羊跑起来有点像喷气式飞机。”格日力推测,藏羚羊奔跑时,4个气囊会喷出大量气体推动身体前移。
发现二:生理和形态完全不同于其他动物,可能是藏羚羊抗缺氧和耐高寒的秘密武器。科研人员通过对藏羚羊生理、基因研究和测序后发现,它的肺部明显大于其他高原动物,染色体除高达30对外,基因组大小与人类的相似(约2.8Gb,包含约2.4万个基因),如果将它的基因组序列书写出来,书的厚度有384米。除肺活量大、基因丰富使藏羚羊具备了抗缺氧和耐高寒等功能外,一身柔软的皮毛也起到了一定的保暖作用。
发现三:特别基因导致藏羚羊的绒毛特别柔软。藏羚羊的绒毛为何那么柔软而保温?科研人员经过对大量基因初步测序,已发现了两个重要基因。
●新发现有望形成一个新产业
藏羚羊基因组序列图谱绘制完成,会给人类带来哪些福音?中国科学院杨焕明院士给出这样的答案:“一个基因组的完成,预示着一个新产业即将诞生!”
杨焕明表示,在此之前我国曾对人类、水稻和熊猫及家禽等开展了基因组研究,使我国的基因研究得以跻身世界前沿,特别是水稻基因研究的完成,目前形成了一个巨大的产业。在此之前,我国虽然成功地完成了“国际大熊猫基因组计划”,并取得了很大的成就,但与藏羚羊基因研究相比,科研和社会价值明显低了许多。他说:“随着青藏铁路通车和青海知名度的提高,目前来青海旅游、投资的人越来越多,对藏羚羊实施基因研究,不仅为更好地保护藏羚羊提供了科学依据,更重要的是一系列重大发现,将为破译慢性高原病发病机制、根本解决高原人生存状况问题和高原经济发展及带动其他产业发展等发挥重大的作用。”
当日,记者从格日力口中获得一个令人振奋的消息,目前,科研人员已发现两个导致藏羚羊绒毛特别柔软的重要基因,如果将这两个基因植入山羊、绵羊等普通羊类身上,这些普通羊类有可能长出与藏羚羊同样的绒毛。格日力表示,接下来科研人员将以此次研究成果为平台,通过对基因组、特异性遗传突变位点图谱等全面比较和分析,力争让发现的重要功能基因用于克隆,新基因的遗传得到转化和应用。这就意味着,随着对藏羚羊基因研究的进展,让普通羊变成“藏羚羊”的可能性很大。
●为了这一天,他奋战了七年
藏羚羊基因组序列图谱绘制完成,不仅破解了一些藏羚羊高原机理难题,也填补了藏羚羊基因研究的世界空白。“事实证明,我当年选择回到家乡工作是正确的!”面对接踵而至的荣誉和祝贺,格日力说,为了这一天,他和同事们默默奋战了七年。
2001年,从事低氧生理和高原医学研究二十余年的格日力回国后,虽然借助青藏高原得天独厚的科研条件,在高原病医学研究和建立国际慢性高原病诊断标准等方面取得了很大成就,但由于缺乏高层次的基础理论和原始创新性研究,与国际先进技术相比仍有一定差距。正在考虑如何高层次开展科研工作时,藏羚羊等一大批青藏高原独有的动植物进入了他的视线。
2002年,格日力争取到了国家自然科学基金委员会重大项目《藏羚羊高原适应的生物学机制研究》课题,在国际上率先对藏羚羊展开系统的研究。2006年5月,格日力经过一个多月的筹备,在可可西里国家级自然保护区不冻泉保护站,建起了我国海拔最高的高原医学科研基地。今年4月下旬,格日力经多方争取,与深圳华大基因研究院的专家联合启动“世界三极”动物基因科研项目,开始着手对藏羚羊系统地研究。尽管启动藏羚羊基因科研项目时,昆仑山上寒风刺骨,积雪深达60厘米,但格日力为了搜集第一手科研素材,在海拔五千多米、气温零下20摄氏度的环境中滚爬了近十天。返回西宁后,他又会同深圳华大基因研究院的专家,日以继夜地对藏羚羊基因全面分析,并于近日顺利完成藏羚羊基因组序列图谱的绘制。(作者:龙腾飞)
12月25日,由青海大学和深圳华大基因研究院共同发起并承担的藏羚羊基因组序列图谱在青海大学医学院宣告绘制完成,这是世界上第一部绘制完成的高原濒危物种全基因组序列图谱,也是中国科学家对全球基因组科学的又一重大贡献。
藏羚羊是我国青藏高原特有的物种,其生存环境高寒、缺氧,自然条件极为严酷。在喜马拉雅造山运动形成的封闭环境中,藏羚羊经历了数百万年的演变和进化历程,未受物种迁徙和人工选择的影响,是研究低氧适应性的极佳模式动物,具有珍贵的进化研究价值。
“藏羚羊基因组序列图谱的绘制完成,将为破译慢性高原病发病机制提供科学依据,并有助于从根本上改善高原居民尤其是青藏高原藏族等世居少数民族的生存状态。”国际人类基因组单体型图(HapMap)计划协作组中国协调人、中国科学院院士杨焕明表示。
青海大学副校长、国际高原医学会常务理事兼项目负责人格日力介绍,完成基因组序列图谱是藏羚羊基因组研究计划的第一步,这项成果为开展基因组水平上的各项高原生命科学研究奠定了基础,也为后续研究提供了全新的起点和平台,提升了中国在高原医学、物种进化、生物多样性和环境气候变化等领域的研究水平。在此基础上,他们将开展一系列基因组水平上的探索和研究,如识别基因组上的功能元件,解读其全部遗传信息,探索藏羚羊作为一个物种的进化能力和适应严酷环境能力的基因组基础。
藏羚羊基因组研究计划是中国科学家世界三极动物(企鹅、北极熊、藏羚羊)基因组研究计划的一部分,2009年4月,中国科学家世界三极动物基因组研究计划在深圳正式启动。
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