回聲定位是一種基于聽覺能力的特殊感覺機制。具有回聲定位能力的動物利用回聲定位進行導航、搜索食物和躲避障礙物等,從而對它們的生存和繁殖具有非常重要的作用。盡管人們已經在動物行為學和生理學等方面對回聲定位進行了研究,但是對其產生的分子機制卻知之甚少。
中國科學院昆明動物研究所遺傳資源與進化國家重點實驗室進化與功能基因組學課題組在施鵬研究員帶領下,劉振博士等人前期通過進化基因組學的手段,在全基因組范圍發現了一系列與回聲定位相關的候選基因(Current Biology 2010, PLoS ONE 2011, Mol. Biol. Evol.2012)。近期,通過膜片鉗等功能實驗,進一步發現了聽力基因prestin在回聲定位動物中的功能趨同性,具體表現為與非回聲定位哺乳動物相比,prestin的功能參數1/α在所有回聲定位哺乳動物中都顯著地增加了,并且與哺乳動物最敏感的聽覺頻率具有顯著的相關性。研究還進一步表明了平行進化位點N7T導致了回聲定位哺乳動物prestin的功能的趨同性。該研究不僅鑒定出了第一個與回聲定位相關的基因,而且第一次在功能層面對哺乳動物的回聲定位復雜性狀起作用的分子機制進行了探討。
該研究于6月19日在線發表于國際分子進化刊物Molecular Biology and Evolution。
該研究得到了國家基金委杰出青年基金的資助。
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