陈竺院士最新《PNAS》文章

　　

生物通报道：来自芝加哥大学生态进化与人类遗传学系，中国国家人类基因组上海研究中心（Chinese National Human Genome Center at Shanghai,CHGC），芬兰哥本哈根大学（University of Copenhagen），上海交通大学瑞金医院上海血液学研究所，中山大学进化与基因组研究国际中心（International Center for Evolutionary and Genomic Studies）的研究人员通过对黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）等几种相近的果蝇进行419个基因测序，从基因组水平探讨了适应性进化（adaptive evolution），并进一步在此水平上讨论了相关理论和数据。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）网络版上。

这一研究的通讯作者的来自上海交通大学瑞金医院的陈竺教授，以及中山大学****吴仲义教授。

原文摘要：
Published online before print February 6, 2007
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0610385104
Adaptive genic evolution in the Drosophila genomes [Abstract]

生物进化是指生物种群多样性和适应性的变化，或一个群体长期的遗传组成上的变化。其中的核心就是适应进化机制和选择作用（selection），其中适应性进化（adaptive evolution）即指生物在分支发展过程中，局部结构和功能发生了变化，以适应特殊的环境，比如说为什么不同物种存在于各自特定的区域？这就是一个涉及到区域性或全球性的生物适应问题。

黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）是一种小型蝇类，喜在腐烂水果及发酵物附近飞舞。它的特点是生活周期短（约15天），突变性状多，唾腺染色体大且有特定的横纹，加上容易在室内饲养，所以是进行遗传学实验研究的好材料。摩尔根等人就是从研究黑腹果蝇中发现了“伴性遗传”、“连锁与互换”等现象和规律，从而发展了染色体遗传学说的。

以黑腹果蝇以及其进化上相近的果蝇种类为研究对象，研究人员针对基因水平上适应性进化的宽度展开了研究。通过对24系419个基因进行测序，他们发现：

(i)正常重组区域中大约10%的位点比预期的沉默位点多态性少得多，这说明有selective sweeps；

(ii)多态性水平与非同义分歧（nonsynonymous divergence）成负相关关系，因此即使在严格的中性（neutrality）条件下，果蝇物种之间氨基酸与沉默核苷变化的比率（A:S）要比通过基因组数据得到的A:S比率高25-40%；

(iii)观察得到的物种（419个locus）之间A/S比率是28.9%，这比neutral expectation高；

(iv)这种适应性进化的信号只有在正常重组区域才可以观察到。

从这些得到的研究数据中，研究人员在基因组水平上探讨了适应性进化解释的相关理论和数据，为进一步了解适应性进化提供了重要资料。
（生物通：张迪）

附：
陈竺 



陈竺，中国科学院副院长，中国科学院院士，美国科学院外籍院士，欧洲艺术、科学和人文学院院士，第三世界科学院院士，上海第二医科大学教授，上海第二医科大学附属瑞金医院终身教授。

1953年生于上海，1981年获上海第二医科大学硕士学位，1989年获法国巴黎第七大学博士学位。现任中国科学院副院长，国际科学院协作组织主席，上海血液学研究所所长，国家人类基因组南方研究中心主任，国务院学位委员会委员，中国科协常务委员，上海市科协副主席，中华医学会遗传学会副主任委员，中国遗传学会人类遗传学专业委员会主任委员，国家“973”计划首席科学家，国家“863”计划生物与现代农业技术领域专家咨询委员会主任，意大利热那亚大学名誉教授，国际血友病联盟成员，国际人类基因组组织（HUGO）顾问委员会成员。

陈竺教授在人类白血病的研究中，对阐明全反式维甲酸（ATRA）和三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞白血病（APL）的细胞和分子机制做出了重大贡献，他提出的白血病“靶向治疗”观点，为肿瘤的选择性分化、凋亡治疗开辟了全新的道路，得到国际学术界的高度评价，《自然(Nature)》、《科学（Science）》、《自然遗传学(Nature Genetics)》、《国立癌症研究院杂志（JNCI）》等杂志曾多次予以报道。

1994年以来，在继续深入白血病研究同时，陈竺教授参与我国人类基因组研究计划的运筹、组织和管理工作，建立了初具规模的人类基因组研究技术体系，组建了我国第一个国家级的基因组研究中心—国家人类基因组南方研究中心，领导展开了人类基因组DNA和cDNA的大规模测序，取得了多项在国际上产生重要影响的科研成果。他还积极推动成果转化及产业化，在他的指导下，国家人类基因组南方研究中心组建了上海申友生物技术有限公司和南方基因有限公司，并将部分研究成果以技术转让形式产生显著的经济效益，实现科研成果产业化。这方面工作同样得到了《自然(Nature)、科学(Science)》等的高度评价。

陈竺教授在国际著名刊物如《PNAS》、《BMBOJ》、《J Exp Med》、《JCI》、《Blood》、《Am J Hum Genet》、《Oncogene》、《Leukemia》等以及国内核心刊物发表论文200多篇，据SCI统计被引用约4000次。获得国家自然科学1993年三等奖、1995年国家科技进步二等奖、1996年度何梁何利基金科学技术奖、1997年法国全国抗癌联盟卢瓦兹奖、1998年度“求是”基金青年科学家奖、1999年****成就奖一等奖、2001年国家自然科学二等奖，卫生部、国家教委和上海市科技进步一等奖（1994年, 1997年和2002年）等多个奖项。2002年获得法国政府颁发的“法兰西共和国总统骑士荣誉勋章”。2003年当选国际科学院协作组织主席。 

“****”教授风采：吴仲义 


　　中山大学****讲座教授。聘任岗位：生物化学与分子生物学。博士生导师。 

　　个人简介 

　　吴仲义教授1976年于台湾东海大学生物系获理学学士学位，1982年在加拿大British Columbia大学获居群遗传学博士之后先后在美国Wisconsin大学、美国Rochester大学从事遗传学的教学和科研工作，自1998年以来任芝加哥大学生态学与进化系主任、分子遗传学教授。长期以来，吴教授十分热心国内进化生物学的发展，为促进中美国际学术交流，培养我国在进化生物学方面的人才作出了卓有成效的工作，与我校徐安龙和施苏华等教授已建立了长期密切的合作关系，2003年他受聘为我校客座教授，2005年3月受聘为教育部****讲座教授。 

　　吴教授长期从事生物学、遗传学、群体遗传学、进化基因组学和物种形成的研究，多年来一直围绕“物种形成”和“自然选择”这两个生物学领域中的重要基础科学问题开展了一系列有重大创新意义的研究工作。同时他在自私遗传因子、分子钟、X染色体退化、进化基因组学领域的研究亦取得了独创性的研究成果。他的文章大量发表在《Nature》、《Sicence》、《Cell》、《Nature Review Gnetics》和PNAS等国际顶尖刊物上，并有2300多次的引用率，已成为国际上在此领域最有影响的科学家之一。 

　　吴仲义教授在理论和实验上涉及的深度和广度使他在芝加哥大学生态学与进化系从经典到分子研究时代转型过程中扮演了重要的角色，并使他能成功地领导该系成为本领域中目前国际上水平最高的学术重镇。吴仲义教授领导的实验室是第一个在遗传实验的基础上把物种形成研究带入分子层次的研究室，也是第一个引入尖端基因取代技术来解答最经典的生态学问题的实验室。他在应用分子生物学理论与方法研究生物进化过程的新领域中完成了系列开创性的、为同行引为经典的卓越工作。在其“由基因观点看物种形成”的综述中，探讨了理论观念上的革新，他强调分子层次的分析将继续在物种形成研究中引出新问题及新理念，该观点在同一期刊上引发了10篇评述。这些观念上的进步已经为运用基因组学来检测和发展物种形成理论开辟了新的途径。在分子进化研究方面，他最先阐述了性选择的普遍性，进而归纳了该趋势并以充分的数据分析来证明自然选择的广泛性。他以果蝇等模式生物为材料，引入基因现代技术，用实验分子生物学的方法研究了适应性演化、基因突变、自然选择及这三者间的相互关系，证明了基因突变的普遍性、不均衡性和自然选择的重要性，大大丰富了达尔文的进化论。 　　 

　　吴仲义教授被认为“毫无疑问是目前在国外从事生物系统学和进化生物学研究的华人中的前沿学者，是目前国际进化生物学领域的中生代代表人物，是当前分子进化领域的著名学者和主要学术带头人之一”。去年，他在异常激烈的台湾“中央研究院”院士遴选中，力拔头筹，以全票通过当选。