《PNAS》12月2日论文精选

摘要 : 著名综合类期刊《PNAS》2014年12月2日最新一期精选论文介绍。一项研究发现，包括马、驴和斑马在内的马科动物的进化史与物种形成的某些理论相矛盾。尽管细节丰富的马科动物化石记录常常作为进化的例子，导致现代马科动物多样性的一系列事件仍然不清楚。为了填补这些动物的进化历史——目前代表这一历史的只有马和家驴的遗传史——Ludovic Orlando及其同事对每一个现存的驴和斑马物种的基因组进行了测序，因此也就让这个属的现存物种的基因组记录变得完整。

著名综合类期刊《PNAS》2014年12月2日最新一期精选论文介绍。

马科动物基因组与物种形成理论 关联：http://www.bio1000.com/periodical/pnas/502086.html?1417665824

一项研究发现，包括马、驴和斑马在内的马科动物的进化史与物种形成的某些理论相矛盾。尽管细节丰富的马科动物化石记录常常作为进化的例子，导致现代马科动物多样性的一系列事件仍然不清楚。为了填补这些动物的进化历史——目前代表这一历史的只有马和家驴的遗传史——Ludovic Orlando及其同事对每一个现存的驴和斑马物种的基因组进行了测序，因此也就让这个属的现存物种的基因组记录变得完整。此外，这组作者使用一个博物馆样本描述了斑驴这种自从20世纪00年代早期灭绝的斑马物种的基因组特征。这组作者扫描了这些基因组，识别出了参与了诸如嗅觉、免疫应答和运动力等特征的48个适应环境的基因。此外，这些基因组序列揭示出了一个高度动态的种群统计学历史，在气候变化之后在不同的大陆上同步扩张和崩溃。或许最令人吃惊的是，尽管染色体结构极端分离——这一特征被认为阻止了物种之间的繁殖——这组作者识别出了杂交的例子。这些发现提示，马科动物可能充当染色体结构和基因流相互作用从而影响物种形成的一个模型。

论文 : “Speciation with GENE flow in equids despite extensive chromosomal plasticity,” 作者 Hákon Jónsson等人

艾滋病病毒毒力的进化 关联：http://www.bio1000.com/periodical/pnas/502085.html?1417665812

一项研究提示，艾滋病病毒的毒力可能随着时间推移而衰退，这可能是由于对抗逆转录病毒疗法(ART)获取的增加，以及让艾滋病病毒规避针对它而产生的最有效的免疫应答的病毒突变的积累。为了评估针对艾滋病病毒的自然免疫以及增加抗逆转录病毒疗法(ART)对艾滋病病毒毒力的影响，R. P. Payne及其同事研究了博茨瓦纳和南非的艾滋病病毒流行，这两个国家受到了艾滋病病毒全球大流行的严重影响。在艾滋病病毒流行开始得更早，而且成年人的血清阳性率一直比南非更高的博茨瓦纳，这组作者观察到了艾滋病病毒已经适应了诸如HLA-B*57等HLA等位基因调控的保护性免疫应答。尽管HLA-B*57等位基因在博茨瓦纳不再携带任何保护作用，这个病原体规避有效的免疫应答的能力也为艾滋病病毒带来了一个成本，也就是这个病毒经历了复制效率降低。此外，通过独立的机制，ART使用的增加可能对艾滋病病毒毒力加速下降有贡献。这组作者说，这些联合起来的效应可能对成功消除艾滋病相关疾病的长期目标有贡献。

论文 : “Impact of HLA-driven HIV adaptation on virulence in populations of high HIV seroprevalence,” 作者 RP Payne 等人

乳齿象在北极地区的消失 关联：http://www.bio1000.com/periodical/pnas/502091.html?1417665775

对乳齿象骨年代的一次重新检查发现了这种哺乳动物在冰期北极地区消失的时间比此前认为的早5万多年。此前的放射性碳测年研究估计，北美西北部北极地区的最后的乳齿象在大约1.8万年前消失。由于证据提示乳齿象偏爱木质森林和低地沼泽而非稀疏的苔原带，Grant D. Zazula及其同事重新研究了来自东阿拉斯加和西育空的白令地区的乳齿象骨的年龄。使用胶原蛋白超滤作用以及单氨基酸测年方法，这组作者发现来自白令的乳齿象样本的年代均为超过5万年，这超越了放射性碳测年的限度。这组作者提出，乳齿象可能在大约7.5万年前一个间冰期结束的时候在白令地区灭绝。温带地区进一步的生态和气候变化可能导致了在大约1万年前整个物种的灭绝。这组作者报告说，博物馆保存技术或者其他形式的现代污染可能造成了此前得到的年轻的放射性碳年龄。这组作者说，这些结果提示乳齿象在早期人类从亚洲移民到美洲的时候早已在白令陆桥附近地区灭绝。

论文 : “American mastodon extirpation in the Arctic and Subarctic predates human colonization and terminal Pleistocene climate change,” 作者Grant D. Zazula 等人

人类祖先对乙醇的适应 关联：http://www.bio1000.com/periodical/pnas/502082.html?1417665830

一项研究提示，人类祖先在大约1000万年前首次消费了乙醇，那时候这些祖先正在适应在森林地面上的生活。一些模型已经将这一里程碑的时间定为大约9000年前食物储存和人类指导的发酵到来的时候，提示现代人的酒精中毒可能反映了一种由于引入乙醇较晚造成的不完备的基因组适应。Matthew A. Carrigan及其同事让来自将近7000万年的灵长类动物进化的各个时期的一种祖先乙醇代谢酶复活，称为第4类酒精脱氢酶(ADH4)。这组作者然后测量了这些古代酶代谢乙醇的能力，结果发现在大约1000万年前出现的单个遗传突变可能赋予了人类祖先一种增强的代谢乙醇的能力。这组作者报告说，这种突变恰逢向一种陆地生活方式的转变，而且可能通过允许在食物稀缺时期食用高度发酵的水果从而赋予了人类祖先一种选择优势。这组作者说，这些发现对于理解塑造了人族动物陆地适应的力量具有意义。

论文 : “Hominids adapted to metabolize ethanol long before human-directed fermentation,” 作者Matthew A. Carrigan 等人

波罗的海琥珀中的肉食植物化石 关联：http://www.bio1000.com/periodical/pnas/502081.html?1417665834

科研人员报告说他们发现了在3500万年到4700万年前的波罗的海琥珀中肉食开花植物的化石叶。化石记录中的肉食植物的残骸稀少到难以察觉，水生植物貉藻的种子是一个例外。Eva-Maria Sadowski、 Alexander Schmidt及其同事发现了保存在始新世波罗的海琥珀中的似乎是肉食的被子植物叶化石，这个化石此前是从俄罗斯加里宁格勒附近的一个矿提取出的。遍布着多细胞杆状腺与单细胞毛的这些化石叶非常类似于捕蝇幌，这是一种粘性捕蝇纸诱杀植物，如今是南非之角西南部特有的植物，它依赖于不迁徙的共生昆虫消化掉捕获的猎物。与捕蝇幌昆虫陷阱类似，这些化石叶表现出了不同的触须尺寸类别的证据。根据这些化石与称为捕蝇幌科的现代世系的形态相似性，这组作者提出，这些化石可能代表了这个植物科的早期成员。这组作者说，这样一种解释质疑了关于这一世系的生物地理历史的假定，此前认为它们起源于大约9000万年前的冈瓦纳古陆。

论文 : “Carnivorous leaves from Baltic amber,” 作者Eva-Maria Sadowski 等人

作者：浮游

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