灵长类SCML1 基因分子进化的初步研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴海辉 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 宿兵 |
| 关键词 | 灵长类 遗传变异 达尔文正向选择 生殖 性选择 适应性进化 |
| 中文摘要 | 很多雄性生殖相关基因经历快速进化过程，它们受到自然选择和性选择作用。 SCML1 是一个最近发现的和X 染色体上的人类基因，它是一个核受体基因。它在人类 的睾丸组织中高水平表达，同时，它的同源序列在灵长类的睾丸中，也有高表达。为 了验证SCML1 基因是否在灵长类中受到快速进化选择作用，本研究对主要灵长类物种 的SCML1 基因的编码区进行了测序。经过一系列的数据分析和功能试验验证，我们观 察到这个基因在灵长类中受到了达尔文正向选择作用。 我们分析了灵长类类群里SCML1 基因的进化模式，我们发现这个基因受到快速进 化选择作用是受到了达尔文正向选择作用的结果。在和SCML1 基因家族另外两个并系 同源序列（SCML2 和SCMH1）比较的过程中，我们发现，SCML1 在灵长类中受到了快速 进化作用。这和这个基因受到了适应进化的假说是一致的。同时，我们发现这个基因 和SCML2 有很高的序列相似性。它们都位于X 染色体，并且相互临近。 有研究推测它们是通过一次片段复制而产生的两个基因。SCML1 快速进化暗示 SCML1 在复制后受到了功能修饰作用的过程。在猕猴中表达分析表明，SCML1 可能和雄 性性成熟直接相关，并且，和其他两个基因相比，它在睾丸里有比较明显的表达模式 的改变。这些都表明，SCML1 可能在睾丸的发育或者精子发生的过程中起到了重要的 作用。免疫组化的数据表明，SCML1 更加倾向于表达在成熟和未成熟猕猴个体的睾丸 的生殖干细胞中。原位杂交实验进一步证实了这个结论。这进一步表明，SCML1 可能 在维持干细胞特性或者说在精子发生过程中起到了重要的作用。 SCML1 基因在灵长类的快速进化研究，为灵长类雄性生殖相关基因经历快速进化 假说提供了新的例证。 |
| 英文摘要 | Genes involved in male reproduction are often the targets of natural and/or sexual selection. SCML1 is a recently identified X-linked gene with preferential expression in testis. To test whether SCML1 is the target of selection in primates, we sequenced and compared the coding region of SCML1 in major primate lineages, and we observed the signature of Darwinian positive selection in primates. We analyzed the molecular evolutionary pattern of SCML1 in diverse primate species, and we observed a strong signature of adaptive evolution which is caused by Darwinian positive selection. When compared with the paralogous genes (SCML2 and SCMH1) of the same family, SCML1 showed the rapid evolution in primates, which is consistent with the proposed adaptive evolution, suggesting functional modification after gene duplication. Gene expression analysis in rhesus macaques shows that during male sexual maturation, there is a significant expression change in testis, implying that SCML1 likely plays a role in testis development and spermatogenesis. The immunohistochemical data indicates that SCML1 is preferentially expressed in germ stem cells of testis, the in situ hybridization experiment data gave the same conclution, therefore likely involved in spermatogenesis. The adaptive evolution of SCML1 in primates provides a new evidence in understanding the evolutionary process of genes involved in primate male reproduction. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-10-22 |
| 源URL | [http://159.226.149.42:8088/handle/152453/6317]  |
| 专题 | 昆明动物研究所_比较基因组学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴海辉. 灵长类SCML1 基因分子进化的初步研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：昆明动物研究所
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