康奈尔专家在计算生物和分析复杂生物资料的学科方面做了对对罗猴短尾猿的染色体的分析的关键摊缴,以这只恒河猴更著名。
康奈尔研究员是大约 200 位科学家的财团的一部分工作在日记帐科学的 4月 13日问题一个特殊部分报告环球。
罗猴短尾猿 (猕猴属 mulatta) 生理地类似于人并且用途广泛在医学研究,特别地对疫苗测试和,因为艾滋病研究的一个设计。 了解其染色体和它如何与那人有所不同承诺提供新的答案到人和其他灵长目的演变并且有医学研究的重要涵义。(参见下面二个故事)。
在短尾猿染色体在 2005年后排序,另外的科学家,包括康奈尔小组,被吸收分析结果。 医学 Baylor 学院的理查 Gibbs 监督了整个项目。 工作在康奈尔主要由在亚当 Siepel 和卡洛斯 Bustamante,生物统计数据和计算生物助理教授下的研究小组进行,在安德鲁克拉克,分子生物学和遗传学教授的帮助下。 要分析染色体,包括 29亿脱氧核糖核酸基本对,研究员使用一个专用的计算生物字符串在康奈尔原理中心,有 1,234 个并行处理器的一台巨型计算机。
Siepel 的组学习了发现公用的对人、短尾猿和黑猩猩的基因。 (黑猩猩染色体在 2005年 9月排序。) 他们识别功能部分地至少知道的 10,376 个基因和将显示的寻找的区别演变如何继续进行。
“在本文,对此种类的分析前着重人和黑猩猩,并且他们是那么接近的它不是如有趣”, Siepel 说。 “这只短尾猿产生能力对更加敏感检测细微的自然选择压的我们”。
通过比较有 25 更改百万的年的基因 (与人和黑猩猩之间的 6 百万个年空白比较),研究员如何能了解某事关于,并且那些更改为什么进行了。
随着时间的推移,在基因的次要变化任意地发生,经常,无需更改氨基酸 -- 蛋白质构件 -- 对哪些基因输入。 Siepel 的组使用了这些更改,应该在 25 百万年期间预计多少任意更改指示符。 然后他们查看对不同的氨基酸将编码,也许导致在功能上的一个变化的更改,并且这些与期望的任意变化率比较。
“氨基酸比您预计更改了更多的地方它是可能的本质回应了若干环境效果”, Siepel 解释。 例如,研究员查找了正选择的多数证据在角质素的一个基因编码,在头发轴的形成介入的蛋白质。 或许人比由于古老气候变化或某转移的猴子在伙伴选择中标准,研究员推测较不长毛的。 似乎为多年来被选择了的其他基因包括在免疫系统和细胞膜信号系统介入的数。
平均起来,研究员说,在人和黑猩猩染色体的基因在其他灵长目更加迅速地演变比,在调整为任意变化率以后。 并且与啮齿目动物和狗展示染色体的比较灵长目基因比那些更加迅速地演变在那些动物,分裂这个演变结构树前。
没人查找了所有 “大脑子基因”, Bustamante 笑话。 许多生理区别可能由打开和关上其他基因的管理顺序控制,他解释,并且这个研究没有包括那些顺序。
Siepel 的组也分析了在这条染色体的几个不同的地点被复制的基因。 他们关注叫作是活跃的在癌细胞并且似乎介入在精液的形成的 PRAME 的基因系列 (择优地表示的抗原黑瘤)。 人有至少 26 个复制。 与鼠标染色体的比较建议有此基因的复制喷射及早在灵长目演变,并且与这只短尾猿的比较显示另一喷射复制在人和黑猩猩,与最巨大的复制在人和与正选择的证据。 这建议,研究员说, PRAME 系列在人类演变扮演重要作用。
Bustamante 的组学习了在短尾猿染色体内的差异 -- 在这个种类内的单个与互相有所不同的方式。 当完全染色体排序这只短尾猿完成与一个唯一单个的脱氧核糖核酸时,为了差异研究员的研究 Baylor 的也排序一部分的其他 16 只短尾猿染色体,八从中国和八从印度,和瞄准了染色体的五个地区更加深刻的分析的,排序在好详细资料的那些地区在 47 个单个。