基因组图谱全面揭秘鸟类演化“大爆炸”历程

不错，研究结果很多^1-7，值得好好去继续分析。 真是结果太多，能深挖的东西很多。很多结果是通过比较基因组学得到的结果。虽然很多是把过去的研究思路套在这个鸟类基因组项目上，但是有不少是第一次，针对比较鸟类基因组的问题。反过来促进了其它领域的发展。

比如³：

“为了解决现代鸟类分化时间及其之间关系的问题，研究人员决定采用全基因组DNA序列来推断鸟类物种树。通过全基因组数据的方法推断出的鸟类物种树发展史，与之前得到的结果有巨大差异。研究发现，单纯使用编码蛋白基因来构建演化树与真实物种树具有极大的差异，因此还需要利用非编码序列，包括基因间区。研究还发现，编码蛋白序列在一些具有相似生活史的物种之间存在有意思的趋同演化现象。”

 这里重新搞了一种方法去重建物种进化关系。之前哺乳动物或动物基因组被测序，但是没有用这种方法去做。这篇文章首先用这种方法去重建哺乳动物或动物的物种关系，再用到鸟类。类似的，这种方法是不是可以用到植物基因组上？

基于测序的基因组进行比较基因组学研究，是后基因组时代的核心任务，是非常有必要去开展的。过去没有基因组，很多遗传，进化上问题无法解决，有了基因组就很不一样了。当然，这里所涉及到的遗传，进化问题是什么？有多大意义？这个是要先搞清楚，并且很多科研人员明白其中的价值，才会有很多人去研究和参与。

如：

“ 物种从何而来，如何演化，如何发展，是生物演化研究中最基础的问题。基因组的应用使我们得以重现历史，回答了这些最根本的科学问题。这是迄今为止对同一类群物种最大规模的基因组演化历程分析，也是利用比较基因组学揭示生物宏观演化历史的重要一步。”张国捷说。 ”

这里我稍微讲一下微进化，应该就能理解比较基因组学工作的重要性。

微进化（microevolution）是指种及种下水平的进化。有时种的界限不十分清楚，微进化还包括对近缘种的研究。种上水平的进化（即宏进化，macroevolution）是通过种及种下水平的进化实现的，微进化实际上也等同于传统意义上的进化。微进化是生物多样性的来源，宏进化反映物种的纵向演化。

   微进化是由突变，遗传漂变，基因流和自然选择导致的等位基因频率的改变，这里的改变包括减数分裂和有丝分裂导致的，即遗传和体细胞突变。微进化的研究对象既包括动物、植物和微生物等具有细胞结构的生命形态，也包括病毒等非细胞生命形态以及生物体的器官、组织、细胞、细胞器、基因和蛋白等。微进化的研究内容非常宽泛，从对进化历史和进化过程的追踪和重建，到对进化模式和进化机制的揭示和探讨。广义的微进化研究除了包括对微进化本身的研究，而且要涉及到相关的方法论和技术的发展。

癌症是微进化的结果，是体细胞突变导致的。

简单来说：

1. 微进化是由突变，遗传漂变，基因流和自然选择导致的等位基因频率的改变

2. 种上水平的进化（宏进化）是通过种及种下水平的进化实现的，

3. 微进化实际上也等同于传统意义上的进化

4. 微进化是生物多样性的来源，生物多样性依赖遗传多样性

过去微进化难研究，因为基因组少，现在不一样了，一旦有参考序列就可以比较，就可以研究DNA层次的改变如何导致表型的变化，即两者之间的关联性。这方面有很多文章发表，很多是CNS级别的，如黄三文等研究的黄瓜苦味基因⁸，以及最近仲康在Cell发表水稻研究工作⁹。尽管有多工作发表，但是相对于未了解的，是太少了。

除了基于新基因组测序，微进化一个研究领域是重测序，人的重测序，人遗传病和癌症的重要基因鉴定和关联性分析以及癌症的发生发展的理解。

上述都属于比较基因组学领域。在基因组学领域，有前辈做出了很多成果，那么接下来的后基因组时代，我们是不是要有所为，要不然是非常可惜的。

1.         Zhang, G., Jarvis, E.D. & Gilbert, M.T. Avian genomes. Aflock of genomes. Introduction. Science346, 1308-9 (2014).

2.         Zhang, G. et al. Comparative genomics revealsinsights into avian genome evolution and adaptation. Science346, 1311-20(2014).

3.         Jarvis, E.D. et al. Whole-genome analyses resolveearly branches in the tree of life of modern birds. Science346, 1320-31(2014).

4.         Zhou, Q. et al. Complex evolutionarytrajectories of sex chromosomes across bird taxa. Science346, 1246338(2014).

5.         Meredith, R.W., Zhang, G.,Gilbert, M.T., Jarvis, E.D. & Springer, M.S. Evidence for a single loss ofmineralized teeth in the common avian ancestor. Science346, 1254390(2014).

6.         Green, R.E. et al. Three crocodilian genomes revealancestral patterns of evolution among archosaurs. Science346, 1254449(2014).

7.         Pfenning, A.R. et al. Convergent transcriptionalspecializations in the brains of humans and song-learning birds. Science346, 1256846 (2014).

8.         Shang, Y. et al. Plant science. Biosynthesis,regulation, and domestication of bitterness in cucumber. Science346, 1084-8(2014).

9.         Ma, Y. et al. COLD1 confers chilling tolerance in rice. Cell160, 1209-21 (2015).