研究中的兩種鷲類（A. 高山兀鷲；B. 胡兀鷲）和一種外群鳥類（C. 大鵟）。課題組供圖
武漢大學(xué)對(duì)口支援西藏大學(xué)青年科研團(tuán)隊(duì)——生命科學(xué)學(xué)院教授趙華斌課題組，就西藏天葬鳥食腐肉而不生病和天葬鳥基因組的遺傳多樣性，與西藏大學(xué)合作進(jìn)行了研究。近日，《分子生物學(xué)與進(jìn)化》在線發(fā)表了最新研究成果。
全世界共有22種鷲類，均為大型猛禽，在我國(guó)主要分布于青藏高原、西南和西北邊境地區(qū)，是脊椎動(dòng)物中唯一的專性食腐動(dòng)物，被譽(yù)為“自然界的清道夫”。通過(guò)高效清除動(dòng)物尸體，鷲類成功遏制了其他食腐動(dòng)物（鼠、蒼蠅等）種群的快速增長(zhǎng)，并阻斷了病原微生物傳播，如狂犬病、炭疽和鼠疫。然而，近幾十年，鷲類生存現(xiàn)狀備受威脅：22種鷲類中，16種（73%）面臨滅絕風(fēng)險(xiǎn)，17種（77%）種群數(shù)量持續(xù)下降。鷲類儼然已成為鳥類中最為瀕危的類群之一。
趙華斌課題組對(duì)兩種鷲類（高山兀鷲、胡兀鷲）和一種外群鳥類（大鵟）進(jìn)行了全基因組測(cè)序，通過(guò)對(duì)22個(gè)胃酸分泌通路基因進(jìn)行選擇壓力分析和趨同分析，找到了3個(gè)經(jīng)歷強(qiáng)烈自然選擇的關(guān)鍵基因ATP4B、CFTR和SLC26A7。通過(guò)比較分析10種鳥類的非編碼區(qū)保守序列（CNEs），發(fā)現(xiàn)SLC26A7基因內(nèi)含子區(qū)域兩個(gè)CNE在兩種鷲類中均發(fā)生了加速進(jìn)化。這些發(fā)現(xiàn)拓寬了人們對(duì)鷲類高胃酸特性在腐食適應(yīng)中的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)全基因組范圍蛋白編碼基因的進(jìn)化分析，他們發(fā)現(xiàn)PIGR基因在分泌型免疫球蛋白的分泌過(guò)程中起著重要作用。通過(guò)對(duì)高山兀鷲、胡兀鷲、紅頭美洲鷲的趨同分析，他們發(fā)現(xiàn)3個(gè)重要基因EPCAM、JCHIN及STING發(fā)生了趨同的氨基酸替換，它們均參與腸胃黏膜防御過(guò)程。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)鷲類免疫基因進(jìn)化速率顯著高于其他食性鳥類，證實(shí)了鷲類免疫系統(tǒng)在食腐適應(yīng)過(guò)程中獲得了強(qiáng)化的疾病防御能力。
結(jié)合之前發(fā)表的鳥類基因組數(shù)據(jù)，研究人員比較了51種鳥類的基因組雜合度，發(fā)現(xiàn)鷲類基因組雜合度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鳥類平均水平，揭示人類活動(dòng)以及自然環(huán)境的變化可能嚴(yán)重影響鷲類的生存。專家提示，保護(hù)鷲類，刻不容緩。溫才妃
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