生物通报道：来自东南大学，中国科学院昆明动物研究所—香港中文大学生物资源与疾病分子机理联合实验室的研究人员发表了题为“The Origin and Evolution of Variable Number Tandem Repeat of CLEC4M Gene in the Global Human Population”的文章，提出CLEC4M基因VNTR区域的多态是在人类走出非洲之前形成的，现代人类这种多态的分布现状是由人类迁移所造成的新观点，相关成果公布在PLOS ONE杂志上。

文章的通讯作者是昆明动物研究所张亚平院士，以及香港中文大学邓亮生教授（Nelson Leung-Sang Tang），其中张亚平院士早年毕业于复旦大学生物系，1991年获中国科学院昆明动物研究所博士学位，在他37岁的时候成为了中国科学院院士。主要的研究方向包括在国内较早地、系统地开展动物分子系统学的研究，深入研究灵长类、食肉类、兔形类和啮齿类的进化，在国际上建立了较为全面的熊超科分子系统树等。

CLEC4M基因是19号染色体上C型凝集素家族中的一员，它被证明是多种传染性疾病病毒的受体，如HIV-1,SARS-Cov,HCV等。该基因的第4外显子的VNTR在全球人类群体中存在4-9次重复的多态现象，并被认为这种不同长度的多态可能和宿主对病毒的易感性有关。前人的研究认为CLEC4M基因受到平衡选择的作用，VNTR区域是自然选择的作用靶点。

为了深入探讨CLEC4M基因VNTR区段的起源与演化问题，在中国科学院昆明动物研究所—香港中文大学生物资源与疾病分子机理联合实验室张亚平院士和邓亮生教授的共同指导下，博士生汪嘉欣等对CLEC4M基因VNTR区段作了全面的研究，在CEPH panel中挑选145个个体，分别覆盖并代表亚洲，非洲，欧洲，大洋洲，美洲和中东地区人群。

研究人员采用检测PCR-克隆-测序的方法，构建了全世界人群在此位点4-9次重复等位基因的单倍型，结果表明不同大洲人群相同的等位基因（相同的重复单元）是由相同的单倍型构成的，表明CLEC4M基因VNTR区域的多态是在人类走出非洲之前形成的，现代人类这种多态的分布现状是由人类迁移所造成的，同时该区段受到中性选择。因此基于这一结果，研究人员表示不支持前人用SNP为标记提出的VNTR区段不同重复单元的独立起源以及该VNTR区段是自然选择作用的靶点的假说。

张亚平研究组近年来取得了许多重要的成果，比如他们曾与云南大学于黎研究组合作，测定了海洋哺乳动物--鲸目代表物种的leptin基因，并结合55条网上已有哺乳动物leptin序列进行研究。研究结果发现在鲸目中的齿鲸亚目祖先枝和食肉目水生鳍脚类中的海豹科祖先枝都发现了正选择作用和正选择位点。而鲸目中的须鲸亚目祖先枝和食肉目中水生鳍脚类中的海狮科祖先枝都没有发现正选择作用。提示leptin基因在海洋哺乳动物的特定类群中，包括须鲸亚目和海豹科物种中产生了新的组织特异性和新功能，如与深水潜水有关的呼吸系统功能适应。此外，我们还对与瘦蛋白结合的瘦蛋白受体（leptin receptor）基因进行了分析，研究结果并没有在鲸目和食肉目鳍脚类中发现正选择。因此leptin和leptin receptor基因之间不存在共进化。这一研究为哺乳动物从陆地到海洋转变过程中的leptin进化和可能具有的新功能提供了重要信息。

（生物通：万纹）

原文摘要：

The Origin and Evolution of Variable Number Tandem Repeat of CLEC4M Gene in the Global Human Population

CLEC4M is a C-type lectin gene serving as cell adhesion receptor and pathogen recognition receptor. It recognizes several pathogens of important public health concern. In particular, a highly polymorphic variable number tandem repeat (VNTR) at the neck-region of CLEC4M had been associated with genetic predisposition to some infectious diseases. To gain insight into the origin and evolution of this VNTR in CLEC4M, we studied 21 Africans, 20 Middle Easterns, 35 Europeans, 38 Asians, 13 Oceania, and 18 Americans (a total of 290 chromosomes) from the (Human Genome Diversity Panel) HGDP-CEPH panel; these samples covered most of alleles of this VNTR locus present in human populations. We identified a limited number of haplotypes among the basic repeat subunits that is 69 base pairs in length. Only 8 haplotypes were found. Their sequence identities were determined in the 290 chromosomes. VNTR alleles of different repeat length (from 4 to 9 repeats) were analyzed for composition and orientation of these subunits. Our results showed that the subunit configuration of the same repeat number of VNTR locus from different populations were, in fact, virtually identical. It implies that most of the VNTR alleles existed before dispersion of modern humans outside Africa. Further analyses indicate that the present diversity profile of this locus in worldwide populations is generated from the effect of migration of different tribes and neutral evolution. Our findings do not support the hypothesis that the origin of the VNTR alleles were arisen by independent (separate) mutation events and caused by differential allele advantage and natural selection as suggested by previous report based on SNP data.

作者简介：

张亚平

院士，中共党员，理学博士，研究员，博士生导师。1991年在中科院昆明动物研究所获博士学位，1992－1995年初在美国圣地亚哥动物协会做博士后研究，1995年回国任研究员，现任中国科学院昆明动物研究所所长，中国遗传学会动物遗传专业委员会主任；《Cell Research》、《自然科学进展》、《遗传学报》、《科学通报》、《动物学报》、《生物多样性》、《动物学研究》等刊物编委。

他的研究小组主要从事进化基因组和基因组多样性研究,建立了广泛稳定的国际合作关系。他和合作者对哺乳动物重要类群的演化开展了系统深入的研究，澄清了一些类群系统与演化中的一些重要问题；在建立了东亚人群mtDNA单倍型类群的系统发育关系及基础上，探讨了东亚特别是中华民族的源流和人群的迁移与分化，提出了一些新观点；在我国系统研究了一些濒危动物和主要家养动物的遗传多样性；发现我国南方及周边地区是家养动物驯化的重要区域，证明遗传多样性的贫乏与物种濒危之间没有必然的对应关系；在脊椎动物中首次证明了微进化时间范围DNA进化速度有显著差异的现象，说明使用分子钟时应特别谨慎；深入开展了基因的起源进化和生物适应进化机制的研究，揭示了食物适应的一些遗传机制。1995年回国以来，在《Nature》、《Science》、《PNAS》、《Nature Genetics》、《American Journal of Human Genetics》等国际著名SCI刊物发表了一批论文，他们的论文已被引用约800次。因为在分子进化与遗传多样性方面的重要贡献，2002年荣获在美国颁发的国际大奖"Biodiversity Leadership Awards"，成为第一位获此殊荣的亚洲学者。他还先后获得过中国青年科学家奖、中国青年科技奖等奖励。 2001年入选国家创新研究群体。他与美国、日本等国的多个实验室有长期的合作关系，并联合培养研究生。已招收培养了一批博士和硕士研究生。

目前主持在研若干项国家和省部级项目，包括国家自然科学基金委创新研究小组项目"分子进化与进化基因组" （３６０万），中国科学院重要方向研究项目"动物的种群遗传及其与生态适应的关系" （３００万）等重大项目。

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