龙漫远教授应邀访问我室并做学术报告

龙漫远教授应邀访问我室并做学术报告

2019年12月13日,美国芝加哥大学生态与进化系龙漫远教授应生命学院学术交流委员会与吴虹院长之邀,在金光生命大楼邓祐才报告厅,为生命科学学院星期五系列讲座带来了一场题为“新基因演化的机制:性冲突非适应选择和非编码随机祖先序列起源”的精彩报告。

报告伊始,龙漫远教授就强调,在科学研究中,提出问题往往比解决问题更重要。在演化生物学中,最根本的问题之一就是新基因如何起源的问题。因此,他的实验室多年来都主要进行着“new gene problem”相关研究。龙漫远教授首先介绍了演化生物学中的重要理论,如自然选择理论、性选择理论、中性漂变理论和历史制约理论等的由来与问题。然后进一步介绍了历史上人们对性选择问题的观察与机制解释。他介绍说,虽然前人的工作在果蝇中发现了8%左右的基因存在雌雄个体之间的差异表达,但对这些差异表达背后的生物学意义,一直没有给出有说服力的解释。在他的实验室对果蝇新基因功能的研究过程中,他们发现有一对通过复制形成的新基因Apollo和Artemis在雌雄个体中出现差异性表达。分子演化发现,这对倍增基因产生时间约为20万年前,十分年轻。采用CRISPR–Cas9基因编辑、免疫荧光染色等研究方法,他们证实这对基因在如此短的进化时间(一般发生该对基因所包含的碱基变异如果发生在与性别无关的基因上,通常需要几百万年的时间)内就演化出了重要功能:Apollo对雄性生殖能力有利而对雌性生殖能力不利,而Artemis对雌性生殖能力有利而对雄性生殖能力不利。针对这一现象,龙漫远教授提出了“性冲突悖论”,即基因的多效性体现在不同性别生物个体中功能效应相悖。根据这个悖论,龙漫远教授提出了以性冲突为进化动力的新基因演化模型。这一模型不仅局限于果蝇这一物种中,还在水稻、人类等物种中广泛存在。龙漫远教授认为这种性冲突推动的新基因演化与单向演化相比速度可以快得多。

龙漫远实验室取得的这一成果开拓了新基因演化机制的研究领域。报告结束后的提问环节中,龙漫远教授继续与在座师生进行深入讨论交流,对新基因祖先状态的表达谱、所提出新基因演化模型的普适性、新基因演化解决性冲突等方面问题,进行了更为详实的解答说明。

龙漫远教授,于1992年在加州大学戴维斯分校获得博士学位。在著名遗传学家Charles Langley指导下从事果蝇遗传学研究过程中,独立发现了新基因起源现象。他以“精卫”命名的新基因开启了新基因起源研究的全新领域。1993-1997在哈佛大学诺贝尔奖获得者Walter Gilbert及R. C. Lewontin指导下从事博后研究期间,参与了初创阶段的生物信息学研究。成为生物信息学领域备受尊敬的专家。1997年至2003年任芝加哥大学生态与进化学系遗传与进化生物学副教授,现为美国芝加哥大学Edna K. Papazian杰出服务讲席教授。曾于2006-2013年受聘于北京大学为长江讲座教授。在Science、Nature、PNAS、Cell等发表了20多篇文章,主编了荷兰出版《当代遗传与进化重要问题》第十卷“新基因功能的起源与进化”。研究成果被美国和欧洲主要进化遗传领域教科书写成重要内容。

报告由国家基因与蛋白质研究重点实验室白书农教授主持。瞿礼嘉、陆剑、李磊、李川昀、张蔚等老师与会。报告厅座无虚席,学术气氛浓厚。