圖 1. 非洲家犬的群體歷史。

圖 2.ADGRE1-G655A 突變在非洲家犬中增強(qiáng)對瘧原蟲感染的抵抗。

家犬約在 3 萬多年前從東亞的灰狼馴化而來，并于 1 萬多年前遷移到達(dá)非洲，現(xiàn)已遍布世界大部分有人類居住的地方。家犬的擴(kuò)散歷史以及對不同自然環(huán)境的適應(yīng)性進(jìn)化，是進(jìn)化生物學(xué)家研究的熱點(diǎn)。非洲較強(qiáng)的紫外線、較高的溫度和瘧疾肆虐的環(huán)境，家犬遷移到非洲的群體歷史和如何適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境尚未得到系統(tǒng)研究。

中國科學(xué)院院士張亞平團(tuán)隊(duì)對收集到的非洲尼日利亞 6 個(gè)城市的 15 個(gè)家犬樣品，以及來自非洲不同國家的 4 只非洲金豺 (Canis anthus) 樣品進(jìn)行了全基因組測序。群體遺傳結(jié)構(gòu)分析顯示，非洲家犬有獨(dú)立的遺傳組分。群體歷史模擬顯示，家犬約 1 萬 4 千年前遷移到非洲（圖 1）。經(jīng)歷一次強(qiáng)烈的瓶頸效應(yīng)后，非洲家犬與非洲金豺發(fā)生基因交流。全基因組選擇信號(hào)掃描分析顯示，非洲家犬群體在抗瘧疾、免疫反應(yīng)、紫外線保護(hù)等相關(guān)信號(hào)通路受到自然選擇的作用。研究人員集中對 ADGRE1 基因開展深入研究，發(fā)現(xiàn)該基因與非洲人群對瘧疾的易感性相關(guān)。通過瘧原蟲侵染小鼠巨噬細(xì)胞系實(shí)驗(yàn)，證明 ADGRE1 基因參與了巨噬細(xì)胞對瘧原蟲的胞吞作用，并通過加強(qiáng) I 型干擾素通路相關(guān)基因的表達(dá)量抵抗瘧原蟲的侵染（圖 2）。非洲犬特有的非同義突變（G655A）能夠加強(qiáng) ADGRE1 基因的功能。

該研究首次揭示家犬在伴隨人類的過程中適應(yīng)非洲炎熱自然環(huán)境的遺傳機(jī)制，并為今后非洲人群瘧疾研究工作提供重要靶點(diǎn)和參考。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在 Molecular Biology ａnd Evolution 上，這是研究團(tuán)隊(duì)在推動(dòng)萬犬基因組計(jì)劃發(fā)展中取得的又一新成果