Phylogenomic analysis of Cervidae provides insights into antler origin and evolution

鹿角是哺乳动物中唯一能够周期性完全再生的器官。然而，鹿角的演化起源，以及在不同分类群（族）之间形态显著差异的遗传学机制，目前仍未得到深入研究。该研究构建了覆盖鹿科4个族的6种鹿染色体级别高质量基因组，包括首个毛冠鹿（ Elaphodus cephalophus）的基因组组装。通过比较基因组学和转录组学分析，发现干细胞分化与骨代谢相关通路的基因受到正选择作用，并且这些通路涉及的基因在鹿角发育与再生组织中呈现高表达特征，为鹿角形成提供了机理上的论证。对鹿族（Cervini）和空齿鹿族（Odocoileini）谱系特异的正选择基因分析，进一步揭示RAS/MAPK等关键信号通路在鹿角起源与发达过程中经历了趋同选择。此外，该研究描绘了选择放松基因在其致癌-抑癌“权衡”与骨代谢通路的图景，揭示了调控稳态的重布线，并揭示了鹿角进化如何重塑生理“权衡”，包括降低癌症风险与实现周期性骨重塑。该研究不仅为鹿角多样化及演化的生理过程（包括低癌发生率与周期生理性骨质疏松）提供了新的见解，同时也建立了可用于哺乳动物再生研究的重要基因组资源库。.