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圖為研究成果?！≈锌圃豪ッ鲃?dòng)物研究所供圖

記者18日從中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所獲悉，該所宿兵團(tuán)隊(duì)與西藏大學(xué)、西藏阜康醫(yī)院等單位合作，發(fā)布“藏族人群千人基因組”，并發(fā)現(xiàn)新的高原適應(yīng)基因。相關(guān)研究成果于近日在《Genome Biology》發(fā)表。

藏族人群對(duì)高海拔環(huán)境的遺傳適應(yīng)是現(xiàn)代人適應(yīng)性進(jìn)化最經(jīng)典的案例之一。遺傳學(xué)和考古學(xué)研究表明藏族人群祖先早在舊石器時(shí)代就遷居到了青藏高原，世代的自然選擇使得藏族人群積累了適應(yīng)性的遺傳變異，并獲得了生理上的適應(yīng)特征，包括較低的血紅蛋白水平、更強(qiáng)的低氧通氣反應(yīng)、更好的心肺功能和更好的生殖適合度等。

進(jìn)入基因組時(shí)代以來，國內(nèi)外學(xué)者利用全基因組信號(hào)掃描找到了一系列在藏族人群基因組中受到正選擇的變異位點(diǎn)，共報(bào)道了682個(gè)基因。然而，由于樣本量小、變異位點(diǎn)密度低、檢測(cè)方法單一等局限，只有EPAS1和EGNL1兩個(gè)基因能在多項(xiàng)獨(dú)立研究中成功重復(fù)，而其他基因的選擇信號(hào)仍不確定。此外，目前的功能研究發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基因只能解釋少數(shù)幾個(gè)適應(yīng)性狀，而其他藏族人群高原適應(yīng)性特征，比如更好的心肺功能，仍無法被目前的正選擇基因所解釋。

為了全面評(píng)估藏族人群高原適應(yīng)的遺傳位點(diǎn)，中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所宿兵團(tuán)隊(duì)與西藏大學(xué)、西藏阜康醫(yī)院等單位合作，產(chǎn)生了1001個(gè)藏族人群的WGS二代數(shù)據(jù)，樣本覆蓋了中國青藏高原的主要人口分布區(qū)。通過對(duì)“千人藏族基因組”數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)了3500萬個(gè)變異，其中超過三分之一是新發(fā)現(xiàn)的變異。

利用大規(guī)模WGS數(shù)據(jù)，基于藏族人群的變異位點(diǎn)頻譜和連鎖不平衡譜，研究人員構(gòu)建了首個(gè)藏族人群基因組參考面板。此外，通過使用多信號(hào)綜合分析方法，重新確定了藏族人群基因組中受到達(dá)爾文正選擇的遺傳位點(diǎn)和基因，包括4320個(gè)高可信的受選擇位點(diǎn)，涉及192個(gè)基因。

功能注釋和富集分析表明，這192個(gè)基因涉及多個(gè)基因器官和生理系統(tǒng)，支持藏族人群高原適應(yīng)是多基因效應(yīng)的假說。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了4個(gè)具有強(qiáng)選擇信號(hào)的新基因：TMEM132C、ATP13A3、SANBR和KHDRBS2，與藏族更好的心肺功能相關(guān)。

該研究基于大規(guī)模的藏族全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)的適應(yīng)性基因，將成為未來高原地區(qū)人群遺傳和醫(yī)學(xué)研究的寶貴資源。