華南理工學(xué)子首登《細胞》封面故事

　　憨態(tài)可掬的北極熊，是世界上最大的陸地食肉動(dòng)物，體內脂肪占據了約25%的體重。但它們卻很少得心血管疾病，這是什么原因呢?近日，華南理工大學(xué)學(xué)生劉石平作為第一作者在國際頂級期刊Cell(《細胞》)上以封面故事公開(kāi)發(fā)文，揭示了其中的奧秘。研究結果對于廣大的“吃貨”是一個(gè)福音：未來(lái)有一天，哪怕你像北極熊一樣頓頓吃肉，長(cháng)得膘肥體壯，也不用擔心心血管疾病的困擾了。

　　首次以第一作者在頂級期刊發(fā)文，首次登上《細胞》雜志封面故事

　　這篇名為“Population Genomics Reveal Recent Speciation and Rapid Evolutionary Adaptation in Polar Bears”(《群體分析揭示北極熊更近的物種形成時(shí)間和快速的適應性進(jìn)化》)的高水平研究成果在Cell(《細胞》)上以封面故事公開(kāi)發(fā)表。

　　論文由生物科學(xué)與工程學(xué)院2012級遺傳學(xué)專(zhuān)業(yè)博士研究生劉石平作為第一作者，生物科學(xué)與工程學(xué)院2010級生物化學(xué)與分子生物學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士研究生何偉明作為署名作者，華南理工大學(xué)作為第二完成單位，深圳華大基因研究院、美國加利福尼亞大學(xué)、丹麥哥本哈根大學(xué)等單位共同合作完成。

　　這兩個(gè)學(xué)生都是“基因組科學(xué)創(chuàng )新班”成員�！霸撐牡陌l(fā)表具有里程碑意義�！痹摪嗨�在的華南理工大學(xué)—深圳華大基因研究院生命科學(xué)創(chuàng )新學(xué)院表示，“它不僅標志著(zhù)基因組科學(xué)創(chuàng )新班學(xué)子的文章首次登上《細胞》雜志封面故事，更標志著(zhù)創(chuàng )新班學(xué)子在國際頂級學(xué)術(shù)期刊上，以第一作者而非并列第一作者身份發(fā)表文章實(shí)現了零的突破�！�

　　從北極熊的適應性進(jìn)化吸取靈感，有望解決人類(lèi)高風(fēng)險心臟病難題

　　該研究利用群體基因組方法分析了89個(gè)北極熊和棕熊的完整基因組，揭示兩物種大概在47.9~34.3萬(wàn)年前分化。研究還發(fā)現相對于棕熊，北極熊有些基因受到了強的正選擇進(jìn)化，在受到最強正選擇效應的16個(gè)基因中，有9個(gè)基因與脂肪代謝和心血管疾病相關(guān)，暗示北極熊的脂肪酸代謝方式和心血管系統可能發(fā)生了重要的幾乎重組的變化。

　　其中一個(gè)受到最強正選擇的基因——載脂蛋白B——編碼低密度脂蛋白(LDL)的主要脂蛋白組分，載脂蛋白B的功能性突變可能可以解釋北極熊是如何應對血液中高水平LDL。LDL也就是人們俗稱(chēng)的“壞膽固醇”，它黏度較大，易黏附在血管壁上，致人血管硬化。高水平LDL與人類(lèi)高風(fēng)險心臟疾病有關(guān)。

　　該研究可能對人類(lèi)對抗心血管疾病有重要的指導意義。劉石平表示，人們未來(lái)可以從北極熊的適應性變化吸取靈感，也許可以通過(guò)基因工程或者相關(guān)醫學(xué)的手段對特定基因(APOB等與膽固醇代謝相關(guān)基因)進(jìn)行“人工精確改造”，導入心血管疾病相關(guān)病人體內，從而從源頭解決。

　　對于北極熊的進(jìn)一步研究，劉石平透露，他們已經(jīng)挑選了部分古北極熊DNA進(jìn)行測序，后面將從一個(gè)更加直接的角度揭示北極熊適應環(huán)境的機制和過(guò)程。

　　作者曾兩次在《Nature》發(fā)文研究大熊貓基因和豬蛔蟲(chóng)基因

　　劉石平是該文章的第一作者，作為“華工—華大”基因組科學(xué)創(chuàng )新班第一屆學(xué)生，他曾于2010年2月及2011年11月，先后兩次在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Nature》雜志上以署名作者及并列第一作者身份發(fā)表高水平研究成果The sequence and de novo assembly of the giant panda genome(《大熊貓基因組的測序和組裝》)及Ascaris suum draft genome(《豬蛔蟲(chóng)基因組草圖》)。

　　作為該項目的主要負責人，同時(shí)也是國家基因庫張國捷博士領(lǐng)導的生物多樣性基因組研究課題組的成員之一，劉石平在該研究中主要負責數據分析思路和具體方案的設計，以及主要的數據處理和結果分析工作;而創(chuàng )新班的另一位何偉明同學(xué)則主要分析了北極熊和棕熊的群體結構和對群體正選擇分析提供支持，從遺傳背景說(shuō)明了北極熊和棕熊之間的明顯差異。

　　除此之外，劉石平他們還參與到G10K計劃中(Genome·10K·Project，https：//genome10k.soe.ucsc.edu/)，這個(gè)是一個(gè)計劃測序1萬(wàn)種脊椎動(dòng)物基因組的大型國際合作項目，通過(guò)這些數據，試圖揭示生物多樣性的形成機制。

　　據悉，自2009年3月“華工—華大”基因組科學(xué)創(chuàng )新班成立以來(lái)，創(chuàng )新班同學(xué)在科研上取得豐碩成果，共有53人次在《Nature》《Science》《Cell》《The New England Journal of Medicine》等國際頂尖學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文43篇。