憨態(tài)可掬的北極熊，是世界上最大的陸地食肉動物，體內(nèi)脂肪占據(jù)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(xì)胞》)上以封面故事公開發(fā)文，揭示了其中的奧秘。研究結(jié)果對于廣大的“吃貨”是一個(gè)福音：未來有一天，哪怕你像北極熊一樣頓頓吃肉，長得膘肥體壯，也不用擔(dān)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(xì)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(yīng)性進(jìn)化》)的高水平研究成果在Cell(《細(xì)胞》)上以封面故事公開發(fā)表。

　　論文由生物科學(xué)與工程學(xué)院2012級遺傳學(xué)專業(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。“該文的發(fā)表具有里程碑意義。”該班所在的華南理工大學(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(biāo)志著基因組科學(xué)創(chuàng)新班學(xué)子的文章首次登上《細(xì)胞》雜志封面故事，更標(biāo)志著創(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(xiàn)了零的突破。”

　　從北極熊的適應(yīng)性進(jìn)化吸取靈感，有望解決人類高風(fēng)險(xiǎn)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47.9~34.3萬年前分化。研究還發(fā)現(xiàn)相對于棕熊，北極熊有些基因受到了強(qiáng)的正選擇進(jìn)化，在受到最強(qiáng)正選擇效應(yīng)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(tǒng)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(qiáng)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(yīng)對血液中高水平LDL。LDL也就是人們俗稱的“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與人類高風(fēng)險(xiǎn)心臟疾病有關(guān)。

　　該研究可能對人類對抗心血管疾病有重要的指導(dǎo)意義。劉石平表示，人們未來可以從北極熊的適應(yīng)性變化吸取靈感，也許可以通過基因工程或者相關(guān)醫(yī)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(dǎo)入心血管疾病相關(guān)病人體內(nèi)，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(yīng)環(huán)境的機(jī)制和過程。

　　作者曾兩次在《Nature》發(fā)文研究大熊貓基因和豬蛔蟲基因

　　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(《豬蛔蟲基因組草圖》)。

　　作為該項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人，同時(shí)也是國家基因庫張國捷博士領(lǐng)導(dǎo)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(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析思路和具體方案的設(shè)計(jì)，以及主要的數(shù)據(jù)處理和結(jié)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(jié)構(gòu)和對群體正選擇分析提供支持，從遺傳背景說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(jì)劃中(Genome·10K·Project，https：//genome10k.soe.ucsc.edu/)，這個(gè)是一個(gè)計(jì)劃測序1萬種脊椎動物基因組的大型國際合作項(xiàng)目，通過這些數(shù)據(jù)，試圖揭示生物多樣性的形成機(jī)制。

　　據(jù)悉，自2009年3月“華工—華大”基因組科學(xué)創(chuàng)新班成立以來，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。