Die erste Folge einer neuen Welt Monkey - - Ein Team von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt von Baylor College of Medicine und der Washington University in St. Louis geführt hat, die Genomsequenz des Weißbüschelaffen abgeschlossen , die neue Informationen über den Krallenaffen einzigartige schnelle Fortpflanzungssystem . Physiologie und Wachstum, neues Licht auf Primatenbiologie und Evolution.
Das Team veröffentlicht die Arbeit in der Zeitschrift Nature Genetics .
" Wir untersuchen Primatengenome, um ein besseres Verständnis der Biologie der Arten, die am engsten mit den Menschen zu tun haben ", sagte Dr. Jeffrey Rogers, Associate Professor in der Human Genome Sequencing Center am Baylor und Hauptautor des Berichts . " Die bisherigen Sequenzen der Menschenaffen und Makaken , die sehr eng mit den Menschen auf der Primaten evolutionären Stammbaum zu tun haben , haben bemerkenswerte neue Informationen über die evolutionären Ursprünge des menschlichen Genoms und der Prozesse zur Verfügung gestellt. "
Mit dem Ablauf der Krallenaffen , zeigte das Team erstmals das Genom eines nichtmenschlichen Primaten in den Neuweltaffen , die einen eigenen Zweig in der Primaten evolutionären Baum, der weiter entfernt von den Menschen als diejenigen, deren Genome wurden ist repräsentiert bevor im Detail untersucht . Die Sequenz können die Forscher ihre Fähigkeit, das menschliche Genom und dessen Geschichte zu erforschen erweitern , wie durch Vergleich mit anderen Primaten ergab .
Die Sequenzierung wurde gemeinsam von Baylor und Washington University durchgeführt und von Dr. Kim Worley , Professor in der Human Genome Sequencing Center und Rogers am Baylor , und Drs . Richard K. Wilson , Direktor , und Wesley Warren von The Genome Institute an der Washington University in Zusammenarbeit mit Dr. Suzette Tardif von der University of Texas Health Science Center in San Antonio und dem Südwesten National Primate Research Center.
" Jede neue nichtmenschlichen Primaten Genom trägt zu einem tieferen Verständnis der menschlichen Biologie ", sagte Dr. Richard Gibbs , Direktor des Human Genome Sequencing Center am Baylor und ein Principal Investigator der Studie.
Partnerschaft
Die Studie ergab, einzigartig im marmoset beobachtet genetischen Eigenschaften , einschließlich mehrerer Gene , die wahrscheinlich auf ihre Fähigkeit, Mehrlingsgeburt konsistent reproduziert verantwortlich sind.
" Im Gegensatz zu Menschen , Krallenaffen konsequent Zwillinge zur Welt zu geben , ohne die Vereinigung von allen medizinischen Fragen ", sagte Worley . " Warum ist es OK in Krallenaffen , aber nicht beim Menschen , wo sie als hohes Risiko und mit Komplikationen verbunden ? "
Es stellt sich heraus das Krallenaffen -Gen WFIKKN1 Änderungen Partnerschaften in Krallenaffen verbunden aufweist.
"Aus unserer Analyse geht hervor, dass das Gen als eine Art kritische Wechsel zwischen Multiples und Einlingsschwangerschaften handeln , aber es ist nicht das einzige Gen beteiligt ", sagte Rogers, der die Feststellung aufgenommen könnten Studien von Mehrlingsschwangerschaften bei Menschen anzuwenden.
Das Team wurde auch für genetische Veränderungen mit einem einzigartigen Merkmal in Krallenaffen und ihre nahen Verwandten , ausschließt gesucht, aber nicht in einem anderen Säuger . Die zweieiigen (oder brüderlichen ) Zwillinge in Krallenaffen austauschen Blutstammzellen genannt hämatopoetischen Stammzellen in utero , die Chimärismus einen einzigen Organismus genetisch unterschiedlichen Zellen zusammen führt .
"Das ist sehr ungewöhnlich. Die Zwillinge sind Vollgeschwister , aber wenn man eine Blutprobe zu zeichnen von einem Tier , zwischen 10 und 50 Prozent der Zellen wird der Geschwister DNA tragen ", sagte Rogers. "Normalerweise zweieiige Zwillinge teilen nicht die gleiche DNA auf diese Weise , und in anderen Tieren , kann dies Chimärismus medizinische Probleme , aber nicht in Krallenaffen führen. Es ist sehr einzigartig. "
" Die translationale Auswirkungen dieser Arbeit im Zusammenhang mit Schwangerschaft und Reproduktionsmedizin sind von Bedeutung. Wir haben gezeigt , dass es mehrere Gene in der Krallenaffen , die wahrscheinlich zu ermöglichen ( Twinning . Es ist jedoch nicht nur eine Frage von , warum sie eine so hohe Rate der Zwillingsbildung haben , aber wie sie es schaffen, hinten und so erfolgreich zu erhöhen diese Zwillinge ", sagte Dr. Kjersti Aagaard , Associate Professor für Geburtshilfe und Gynäkologie . - mütterlichen fetale Medizin am Baylor und ein Co- Autor der Studie " Angesichts der relativ hohen Rate von Komplikationen von Zwillingen wir sehen , von Frühgeburten zu einzigartigen Komplikationen wie Twin Twin Transfusionssyndrom ( sehen nur unter den gleichen oder monochorialen Zwillingen ) , von entscheidender Bedeutung , um die zugrunde liegenden adaptive Biologie des Krallenaffen , die es ihnen ermöglicht, diese Komplikationen zu vermeiden verstehen, ist es . "
Alloparenting
Krallenaffen haben ein einzigartiges Sozialsystem , in dem das dominante männliche und weibliche dienen als primäre Züchter für eine Familie , während ihre Verwandten auch Fürsorge für die Nachkommen. Sie holen sie , tragen sie über einen längeren Zeitraum , und im Grunde bieten die Unterstützung, so dass die Züchter wieder schnell vermehren. Interessanterweise sind die Angehörigen, die die Versorgung sind reproduktiv drückt , sagte Worley .
" Diese Art ist klar , um eine schnelle Wiedergabe und mit dem Potenzial für eine rasche Bevölkerungswachstum angepasst ", sagte Rogers. "Die ökologische System verbindet mit , dass sie in der Lage, in gestörten Bereichen der Wälder gedeihen . So eine Möglichkeit ist , dass sie eine Fütterung und Diätschemas , die ihnen in dieser Art von Bedingungen leben können entwickelt haben , wo sie sich schnell vermehren kann . Dies würde vorteilhaft als alle Erwachsenen, die in eine neu gestört Bereich gelangen zu wollen ihre Kinder in den frühen ersten Bewohner der neu verfügbaren Bereich zu etablieren . "
Klein Körpergröße
Krallenaffen haben auch eine sehr geringe Körpergröße. Die Genom-Sequenz zeigte, kann dies das Ergebnis einer positiven Selektion in fünf Wachstumshormon/ Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktor -Gene Achse ( GH - IGF) mit potentiellen Rollen in der Herstellung von kleinen Körpergröße .
Darüber hinaus hat das Team identifiziert eine Gruppe von Genen, die Stoffwechselrate und Körpertemperatur , Anpassungen mit Herausforderungen von kleinen Körpergröße assoziiert beeinflussen.
MicroRNAs
Die Studie liefert auch neue Informationen über microRNAs , kleine nicht-kodierende RNA-Moleküle , die die Genexpression regulieren funktionieren .
" Es hat nicht viel Forschung auf microRNAs in nicht-menschlichen Primaten durchgeführt , so dass wir fanden diese besonders wichtig ", sagte Worley .
Ein Team um Dr. Preethi Gunaratne , außerordentlicher Professor für Biologie und Biochemie an der University of Houston und der Pathologie und Mitglied des Human Genome Sequencing Center am Baylor , und Dr. R. Alan Harris, ein Assistent Professor für Molekular- und führte Humangenetik am Baylor , fand Krallenaffen zeigen eine signifikante Anzahl von Unterschieden in microRNAs und deren Zielgene im Vergleich zu Menschen , mit zwei großen Cluster möglicherweise bei der Fortpflanzung beteiligt.
Die Reihenfolge legt den Grundstein für die weitere biomedizinische Forschung mit Krallenaffen , sagte Rogers . "Forscher können mehr zögern, die Krallenaffen zu studieren gewesen wegen des Mangels an grundlegenden Informationen , aber das Genomsequenz eröffnet neue Wege für die zukünftige Forschung relevant für verschiedene Aspekte der menschlichen Gesundheit und Krankheit . "
Dr. Suzette Tardiff , Professor für Zell- und Strukturbiologie an der Barshop Institut für Langlebigkeit und Aging Studies an der University of Texas Health Science Center in San Antonio, ein Kernwissenschaftler an der Southwest National Primate Research Center und ein Experte in marmoset Biologie und Co -author auf dem Papier , versehen wichtige Informationen über die Biologie von Krallenaffen und half Proben für die Sequenz .