人畜共患病：基因研究揭示了我们与动物共有的一切

2021年3月25日，星期日，在德国中部的莱比锡动物园，一只巨型水獭幼崽（Pteronura brasiliensis）（右）看向他的母亲Madija（左）。Zoonomia 项目是一项国际努力，比较了包括该物种在内的一系列动物的遗传蓝图，其中一些发现在 2023 年 4 月 27 日星期四发表在《科学》杂志上的 11 篇论文中分享。信用：美联社照片/延斯迈耶，文件
通过比较一系列动物的遗传蓝图，科学家们正在对我们自己的物种以及我们与其他生物共享的所有物种获得新的见解。
最引人注目的启示之一是，生命指令中的某些段落在进化过程中一直存在，代表了一条连接所有哺乳动物（包括我们）的贯穿线。
这些发现来自Zoonomia Project，这是一项国际努力，提供有关人类特征和疾病，冬眠等动物能力的线索，甚至一个世纪前帮助拯救生命的名为Balto的雪橇犬背后的遗传学。
研究人员在周四发表在《科学》杂志上的11篇论文中分享了他们的一些发现。
威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）研究灵长类动物遗传学的大卫·奥康纳（David O"Connor）表示，这些研究解决了深层次的问题。
“这只是生物学的奇迹，我们如何与我们周围的所有事物如此相似和不同，”没有参与这项研究的奥康纳说。“正是这种事情提醒了我为什么成为一名生物学家很酷。
由麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的Elinor Karlsson和Kerstin Lindblad-Toh领导的Zoonomia团队研究了从蝙蝠到野牛的240种哺乳动物。他们对自己的基因组进行了测序和比较——这是生物体发育和生长所需的指令。

贡纳尔·卡森（Gunnar Kaasen）和他的狗巴尔托（Balto）是英勇的狗拉雪橇队队长，在1920年代初坐下来拍摄肖像。作为 Zoonomia 项目的一部分，2023年 4 月 27日星期四在《科学》杂志上发表了 11 篇论文，通过将 Balto 的基因与其他狗的基因进行比较，研究人员发现他的基因比现代品种更具遗传多样性，并且可能携带了帮助他在恶劣条件下生存的基因变异。Zoonomia 项目是一项国际努力，比较了包括该物种在内的一系列动物的遗传蓝图，其中一些发现在 2023 年 4月 27 日星期四发表在《科学》杂志上的 11 篇论文中分享。信用：美联社照片，文件
他们发现，在数百万年的进化过程中，这些基因组的某些区域在所有哺乳动物物种中都保持不变。
一项研究发现，至少10%的人类基因组在物种之间基本没有变化。这些区域中的许多发生在1%的基因之外，这些基因产生控制细胞活性的蛋白质，这是DNA的主要目的。
研究人员推测，长期保存的区域可能具有某种用途，并且可能是他们所谓的“调节元件”，其中包含有关蛋白质产生地点，时间和数量的指令。科学家在人类基因组中发现了超过300万个，其中大约一半以前是未知的。
科学家们还关注动物王国内的变化。Karlsson说，当他们对齐物种的基因序列并将其与祖先进行比较时，他们发现一些物种在相对较短的时间内发生了许多变化。这表明他们如何适应环境。

怀孕的白鲸马里斯于2012年4月11日在亚特兰大的佐治亚水族馆的水箱中游泳。Zoonomia 项目是一项国际努力，比较了包括该物种在内的一系列动物的遗传蓝图，其中一些发现在 2023 年 4月 27 日星期四发表在《科学》杂志上的 11 篇论文中分享。信用：美联社照片/约翰·巴兹莫尔，文件
“关于哺乳动物的一个非常酷的事情是，在这个时间点，它们基本上已经适应了地球上几乎每一个生态系统的生存，”卡尔森说。
一组科学家寻找人类没有但其他哺乳动物有的基因。
与其关注可能创造独特人类特征的新基因，“我们有点颠倒了它，”耶鲁大学遗传学研究员史蒂文赖利说。
“丢失DNA片段实际上可以产生新的特征，”赖利说。
例如，他说，黑猩猩和人类之间的微小DNA缺失导致了基因表达的一系列变化，这可能是人类大脑发育延长的原因之一。
另一项研究侧重于一种著名动物的健康状况：巴尔托。
科学家对雪橇犬的基因组进行了测序，雪橇犬于1925年带领一队狗携带救命的白喉血清前往阿拉斯加的诺姆。他的故事被拍成1995年的动画长片，小狗的雕像矗立在纽约中央公园。
通过将巴尔托的基因与其他狗的基因进行比较，研究人员发现他的基因比现代品种更具多样性，并且可能携带了帮助他在恶劣条件下生存的基因变异。作者之一，加州大学圣克鲁斯分校的研究员凯瑟琳·穆恩（Katherine Moon）说，巴尔托“通过比较基因组学为我们提供了本指南”，展示了遗传学如何塑造个体。
奥康纳说，他预计Zoonomia将来会有更多的见解。
他说，“拥有这些工具并大胆地提出这些重大问题”有助于科学家和其他人“更多地了解我们周围的生活”。