李明洲及其研究团队从藏猪身上找到破解人类疾病的基因线索
80后破格教授李明洲
去年,四川农业大学的31岁老师李明洲凭借一项关于“导致猪肥胖的基因”的发现,一举从副教授连升三级,破格跃升成为该校一名二级教授。其发表在国际著名学术杂志Nature子刊Nature Communications上的相关论文,仅一天时间就被付费下载了2808次,不少医学界专家认为其成果为研究人类肥胖基因打开一扇门(成都商报去年5月曾报道)。
时隔1年多,这位年轻教授又一次从猪身上发现了攻克糖尿病、“光衰老”等另一些人类疾病的线索。
四川农业大学教授李明洲以及他带领的科研团队,20多人用了6个月时间,通过研究我国特有的高原猪种———藏猪的基因组,成功发现了藏猪为适用高海拔、极寒以及食物缺乏等条件进化的3000多个适应性基因,从而为破解糖尿病、“光衰老”、降低人体内化学残留等人类疾病和生理变化找到线索。
本月初,李明洲已收到了权威核心期刊《自然遗传学》(Nature Genetics)的确认函,对方表示将于北京时间今日凌晨刊登以其为第一作者的文章《比较基因组学鉴定藏猪和家猪的自然和人工选择》。
在四川农业大学校长郑有良看来,这篇论文的发表对川农大“有着重大的历史性意义”,“它让川农大的论文水平从10多一下上升到了30多,让川农大的人兴奋得睡不着觉了”。
郑有良所说的10多、30多是指权威核心期刊的“影响因子”(注:国际衡量研究论文影响力的一个指标),指数越高代表影响力越大。此前该校老师论文最优的发表是在影响因子为10多核心期刊上,而《自然遗传学》目前的影响因子为35.2,属于全球最顶尖的权威期刊之一。
据四川农业大学教授李学伟介绍,《自然遗传学》刊载的论文80%左右都来自医学界,这篇来自农业,且关于藏猪的论文入选,在于它为基因研究甚至人类疾病和生理现象的研究提供了诸多线索。而据中国科学院成都信息研究所对中国学者就《自然遗传学》杂志论文发表的检索结果,李明洲的论文也是目前四川首篇进入《自然遗传学》的论文。
成果点击
“他的成绩
让川农大兴奋得睡不着觉”
李明洲发现,与家猪相比,藏猪进化出了3000多个特有的基因,主要涉及心肺血液循环系统的发育,疾病的抵抗,高紫外线下的皮肤保护,特别是发现了17个与大肠杆菌感染抵抗相关的基因,这些基因在家猪身上都没有。李明洲表示,通过藏猪的这些基因的提取,可培育出更为优良的猪种,此外,对研究人类基因也可提供线索。
为抵抗“光衰老”提供线索
长期暴露于高强度的紫外线辐射,藏猪不仅进化出了坚硬的皮肤和长而浓密的鬃毛以抵御辐射,同时加速进化出了上百个抵抗紫外线损伤细胞DNA复制的基因,这为深入研究人类紫外线加速皮肤老化和抗“光衰老”提供了具有重要价值的线索。
可运用于对抗糖尿病研究
野生藏猪由于长期处于食物缺乏的高原自然环境,其能量代谢(特别是糖尿病易感基因)进化速度减缓甚至没有进化。这一发现不仅印证了为什么家猪和肉牛再胖也不得糖尿病,而野猪、捕老鼠的家猫和猎狗一旦肥胖极易罹患高血糖、高血脂和高血压。而且,这些基因的研究方法也可运用到人类的糖尿病研究上。
为降低体内化学残留提供借鉴
另一个发现还指向目前备受关注的化学残留问题。研究还鉴定出了藏猪有188个基因在近百万年的进化过程中发生了退化,变成了假基因。由于生活在远离人类文明的高原,这些假基因主要与药物等人工化学物质的代谢和转运相关。而与之相反,家猪由于长期与人类共同生活,严重暴露在高剂量的人工化学物质环境中,通过食物(农药残留)、药物、空气和水摄入了大量的生物异生物质,进化出了能够快速转运和代谢人工化学物质的基因,降低体内化学物质残留的危害。这些对人类的相关研究也有借鉴意义。
印证四川盆地曾是动植物“诺亚方舟”
研究人员还鉴定出,在距今2万年前的末次冰盛期(末次冰期中气候最为寒冷、冰川规模达到最大的时期),欧洲和中国东南地区的野猪群体大小急剧下降。而中国西南的四川盆地由于地质活动频繁,四面环山,相对“胶囊”状的地理隔绝,成了冰期时代野猪和藏猪的“诺亚方舟”,其群体大小不降反升。李明洲表示,这是首次从哺乳动物基因组水平证明中国西南,特别是四川盆地作为冰期生物的避难所,是世界范围内生物多样性最为丰富区域之一的有力证据。
新闻来源:http://e.chengdu.cn/html/2013-10/28/content_434402.htm