【資料圖】
人民網(wǎng)北京6月20日電 (記者趙竹青)記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉,6月19日,中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所李家堂團(tuán)隊(duì)基于大規(guī)模多組學(xué)技術(shù)與基因編輯等研究手段,全面揭示了蛇類(lèi)起源及特有表型演化的遺傳機(jī)制。相關(guān)論文發(fā)表于國(guó)際期刊《細(xì)胞》。
據(jù)介紹,全球蛇類(lèi)約4000種,廣泛分布于除南極洲外的各大洲陸地和海洋,在進(jìn)化歷史上處于脊椎動(dòng)物演化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),是脊椎動(dòng)物的重要類(lèi)群。蛇類(lèi)演化出了四肢缺失、身體延長(zhǎng)、左右肺不對(duì)稱(chēng)發(fā)育等特殊表型,揭示這些特殊表型的遺傳機(jī)制對(duì)理解脊椎動(dòng)物演化歷史具有重要意義。
本研究選取了全球極具代表性的不同支系的蛇類(lèi),結(jié)合多組學(xué)及基因編輯等多學(xué)科交叉研究手段,系統(tǒng)闡釋了蛇類(lèi)的起源與特殊表型演化的遺傳機(jī)制?;谌旧w水平蛇類(lèi)基因組數(shù)據(jù)集構(gòu)建了迄今最有力的蛇類(lèi)系統(tǒng)發(fā)育框架,推斷蛇類(lèi)起源于約1.18億年前早白堊紀(jì),支持了蛇類(lèi)是由蜥蜴演化而來(lái)的假說(shuō)。
基于譜系基因組與基因編輯等研究發(fā)現(xiàn),蛇類(lèi)PTCH1蛋白特異性缺失的三個(gè)氨基酸殘基可能是其四肢缺失的重要遺傳機(jī)制之一。大量編碼及非編碼調(diào)控元件的快速演化驅(qū)動(dòng)了蛇類(lèi)身體的延長(zhǎng)。為適應(yīng)身體延長(zhǎng),蛇類(lèi)的內(nèi)臟器官發(fā)生了不對(duì)稱(chēng)發(fā)育,如其左肺大多趨近于退化,而右肺則較為發(fā)達(dá)。蛇類(lèi)丟失了控制器官對(duì)稱(chēng)發(fā)育的DNAH11和FXJ1B基因,是其左、右肺不對(duì)稱(chēng)發(fā)育的重要遺傳因素。
此外,研究還探討了紅外感應(yīng)蛇類(lèi)和穴居的盲蛇類(lèi)物種特殊表型的演化遺傳機(jī)制。
李家堂表示,團(tuán)隊(duì)未來(lái)將聚焦開(kāi)發(fā)玉米蛇為模式動(dòng)物并開(kāi)展演化發(fā)育生物學(xué)研究。同時(shí),圍繞蛇毒等重要遺傳資源的挖掘和運(yùn)用,為抗蛇毒血清及蛇毒衍生藥物的研發(fā)提供科學(xué)支撐。
(責(zé)編:趙竹青、呂騫)關(guān)注公眾號(hào):人民網(wǎng)財(cái)經(jīng)關(guān)鍵詞:
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