浙江大學PNAS解析甲基化與物種形成

　　p53是細胞中最重要的腫瘤抑制子之一，以控制細胞命運和維持基因組穩定性著稱，在細胞周期調控、DNA修復和細胞凋亡等過程中發揮著關鍵作用。其實p53也在生物的適應性進化中扮演了重要的角色。

　　浙江大學、Haifa大學等單位的研究團隊最近揭示了同域物種形成中的p53適應性甲基化調控。同域物種形成理論認為，同一區域的種群可以進化出生殖隔離的新物種。這項研究發表在前不久的美國國家科學院院刊PNAS雜志上，文章通訊作者是浙江大學醫學院的杜繼曾教授、陳學群教授和Haifa大學的Eviatar Nevo。

　　多年以來，人們普遍接受的物種形成理論是異域物種形。這種理論認為物種形成是因為地理屏障（例如山脈）將種群成員分隔，使其開始獨立進化。研究人員對兩種毗鄰而居的盲鼴形鼠（Spalax galili）進行研究，它們被認為是同域物種形成的結果。

　　研究顯示，這兩種盲鼴形鼠之間存在p53及其靶基因的差異性表達。而p53的差異性表達是其啟動子甲基化造成的，啟動子的甲基化差異影響了一些轉錄因子的結合。進一步研究表明，S. galili的這種p53差異性表達，有選擇地改變了適應性的細胞周期阻滯。這項研究為S. galili的同域物種形成提供了支持，展示了表觀遺傳學修飾在適應性進化中的重要性。

　　自達爾文的《物種起源》以來生物學家們就一直在爭論，沒有地理隔離還能不能從共同祖先進化出不同的物種。羅徹斯特大學的科學家們發現的一個新物種，成為了同域物種形成理論的寶貴證據。這種社會性寄生的螞蟻發現于圣保羅州立大學校園里的桉樹中，會在宿主螞蟻群體中產下有性后代，并讓宿主代為養育。研究表明，寄生螞蟻是從宿主螞蟻中分支出來的。（更多詳細信息參見：Cell子刊：新物種挑戰經典進化理論）

　　我們知道，蟬和細胞里的兩種細菌共生。這種昆蟲只食用植物的汁液，它需要這些細菌為自己提供生存所需的營養。同時，這兩種細菌也能舒舒服服地在蟬體內生活。這個共生圈子里每個成員的存活都彼此依賴。Montana大學研究團隊發現，有些蟬實際上擁有三個共生體，而第三個共生體來自于同域物種形成。研究顯示，細菌Hodgkinia分成了兩個代謝相互依賴的新種。兩種Hodgkinia的基因組能夠完美互補，在功能上合二為一。（更多詳細信息參見：Cell驚人發現：合二為一的基因組）

　　如果時光倒流，地球上的生物是否還會按照同樣的路徑進化呢？這是生物學領域一個老生常談的問題，現在小小的竹節蟲為我們提供了答案。加州許多地方的山坡上，竹節蟲分為兩種生態型。一種體型比較寬，生活在闊葉植物上；另一種體型比較窄，生活在一種窄葉植物上。研究人員測序了不同區域不同生態型的竹節蟲，評估了那些與宿主適應性有關的基因差異。他們發現，雖然不同竹節蟲能在特定環境下演化出相似的外形，但塑造這種外形的DNA改變并不相同。（更多詳細信息參見：Science封面文章：進化過程是否可以重來？）

　　作者簡介：

　　杜繼曾 教授、博士生導師。現為國際Journal of Comparative Biochemistry and Physiology (Part A, B. and C)《比較生化生理學雜志》 A輯, B 輯 ,C輯，國際編委； 國際Hypoxia(低氧生理)國際學術研討會顧問委員；國際IUPS成員；國際高原醫學和低氧生理學會會員；英國內分泌學會會員；美國糖尿病研究會專業委員會會員；中國生理學會理事；中國生理學會比較生理委員會副主任；內分泌、生殖、代謝委員會委員；應用生理委員會委員；中華醫學會高原醫學會理事；中國動物學會比較內分泌學會理事；中國病理生理學會缺氧與呼吸委員會委員；《中國神經科學雜志》,《中國應用生理學雜志》編委。國際Trends in Comparative Biochemistry and Physiology雜志 和 國際International Journal of Developmental Neuroscience 雜志編委。2005 年 “ 下丘腦 CRF 及其基因家族在高原低氧應激與適應生理中的主導性調節 ” 成果獲得教育部提名國家科學技術獎分設自然科學獎二等獎（ 杜繼曾， 陳學群等）。

　　陳學群，教授，醫學碩士, 理學博士。目前任中國生理學會比較生理專業委員主任委員，中國生理學會消化內分泌生殖代謝專業委員會委員，中國生理學應用生理委員會專業委員會委員，中國病理生理學會呼吸和缺氧專業委員會委員。2000年獲浙江大學理學博士學位。主要從事低氧生理學，低氧神經內分泌學和高原動物比較生理學研究。作為課題附贈人承擔國家基金資助的研究項目，曾獲得2006年度教育部提名國家科學技術獎分設自然科學獎二等獎（為第二完成人）。