Ett internationellt forskarlag inklusive Vasily Ramensky, en bioinformatikforskare vid MIPT:s Genome Engineering Laboratory, har klassificerat de sex arterna av afrikanska gröna apor baserat på deras genom, studerade deras genetiska anpassningar till simian immunbristvirus (SIV), och producerade en genuttrycksatlas för en av arterna. Resultaten av studien publicerades i två artiklar i Naturgenetik .

Införandet av verktyg för sekvensering och genomjämförelse markerade början på en ny era inom djursystematik, gör det möjligt för forskare att uppnå större noggrannhet när det gäller att fastställa genetisk släktskap, vilket inte alltid återspeglas i morfologi. Genom att jämföra genetisk information, vi kan nu bestämma de artgränser inom vilka den genetiska mångfalden är lägst. I den här studien, forskarna klargjorde de genetiska förhållandena mellan arten afrikanska gröna apor, även känd som vervetapor, eller vervets. De identifierade sex arter från hela Afrika, en från Barbados, och en från de karibiska öarna Saint Kitts och Nevis. Men genomanalys är mer än ett sätt att förfina taxonomier:Det kan ge insikter om artens utveckling och geografiska fördelning, såväl som artspecifika genetiska störningar, och mycket mer.

Vervetapor är de icke-mänskliga primater som är närmast släkt med människor. De har länge varit en viktig biomedicinsk modell, används ofta i beteendeforskning, i studier av resistens mot virusinfektioner, och i vaccinutveckling. Vervets är kända för att vara naturliga värdar för SIV, som är en nära släkting till HIV. Även om de ofta infekteras av viruset, SIV gör dem ingen skada:De har utvecklat förmågan att leva med viruset och undvika nedbrytning av immunsystemet. I en av de två tidningarna som rapporteras här, forskare analyserar en grupp vervet apa gener som interagerar med SIV.

Genetisk analys antydde att det första mötet av vervets med SIV ägde rum för ungefär en miljon år sedan. Allteftersom tiden gick, en ursprunglig värdart divergerade i många, som var och en fick sina egna genetiska anpassningar till SIV. Studier av de biologiska mekanismerna som är involverade i värd-patogen-interaktioner hos vervetapor ger en miljon års data om att leva med immunbristviruset.

Alla celler i en organism bär en identisk uppsättning gener. Men beroende på vävnaden och organismens ålder, celler kan ha olika uppsättningar aktiva, eller uttryckt, gener som är ansvariga för proteinsyntesen. Vasilij Ramenskij, som arbetar på MIPT:s genomtekniska laboratorium, samarbetade med sina utländska kollegor för att skapa en allmänt tillgänglig karta över genuttryck i olika vävnader - inklusive fyra hjärnregioner - av 60 olika åldrade vervet apor (Chlorocebus aethiops sabaeus) från Vervet Research Colony. Jämfört med forskning på människor, studier som involverar icke-mänskliga primater ger mer tillförlitliga och reproducerbara data av flera skäl:levnadsförhållandena, diet, och andra miljöfaktorer är enhetliga och kontrollerade. Dessutom, vävnadsberedning är snabb och standardiserad. Till sist, den genetiska mångfalden är lägre, eftersom alla djur som lever i en fångenskapskoloni härstammar från en liten gemensam förfäderpopulation.

"Tack vare helgenomsekvensering, vi har samlat på oss mycket data om genetiskt material hos människor och många närbesläktade arter, säger Ramenskij, som har en doktorsexamen i fysik och matematik och är specialiserad på molekylärbiologi. "Dock, vi vet fortfarande inte mycket om vilka roller gener spelar. Atlasen vi skapade ger genuttrycksdata över sju vävnader och sex utvecklingsstadier i vervets. För statistiska genetiker, det kommer att fungera som ett verktyg för att förstå genernas roll i djurets liv."

Multivävnadsgenexpressionsdata för varje steg i djurets utveckling kommer att hjälpa till att bestämma genfunktioner och förstå de funktionella och utvecklingsmönster som är förknippade med denna organism. Till exempel, forskarna har visat en direkt korrelation mellan vervets ålder och uttrycket av de gener som ansvarar för utvecklingen och förändringarna i två hjärnregioner – nämligen, Brodmann område 45 och kaudatkärnan. Uttrycket av dessa gener har kopplats till åldersrelaterade sjukdomar.