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【科技前沿】蛇類起源與演化機製被揭示

發布時間:2023-06-20 09:11:00來源: 光明日報

   【科技前沿】

  光明日報北京6月19日電(記者齊芳)蛇類是地球上進化較為(wei) 成功的脊椎動物之一——分布在除南極洲外的各大洲陸地和海洋,並進化出諸如感受紅外線、毒液等“超能力”。然而,關(guan) 於(yu) 蛇類的演化卻一直是個(ge) 謎題。中國科學院成都生物研究所李家堂團隊基於(yu) 大規模多組學技術與(yu) 基因編輯等研究手段,全麵揭示了蛇類起源及特殊表型演化的遺傳(chuan) 機製。研究支持了蛇類是由蜥蜴演化而來的假說,並從(cong) 遺傳(chuan) 角度揭示了蛇類四肢喪(sang) 失、紅外感應“超能力”等產(chan) 生的重要原因。相關(guan) 論文發表在19日出版的國際學術期刊《細胞》上。

  李家堂解釋:“我們(men) 的研究選取了全球極具代表性的不同支係的蛇類,基於(yu) 染色體(ti) 水平蛇類基因組數據集構建了有力的蛇類係統學框架,推斷蛇類起源於(yu) 約1.18億(yi) 年前早白堊紀,支持了蛇類是由蜥蜴演化而來的假說。”

  同時,研究者整合多維度遺傳(chuan) 數據及基因編輯等交叉研究手段,係統闡釋了蛇類的起源與(yu) 特有表型的演化遺傳(chuan) 機製。為(wei) 何蛇類四肢缺失?可能是因為(wei) 它們(men) 的PTCH1蛋白特異性缺失了三個(ge) 氨基酸殘基。為(wei) 何蛇類僅(jin) 有一側(ce) 肺存在?可能是因為(wei) 它們(men) 丟(diu) 失了控製器官對稱發育的DNAH11和FXJ1B基因。為(wei) 什麽(me) 有的蛇類能夠感知紅外線?可能是因為(wei) 編碼基因和非編碼調控元件的趨同演化,使它們(men) 獲得了感知紅外光譜的“超能力”。

  李家堂介紹,下一步,團隊將聚焦開發玉米蛇為(wei) 模式動物,並開展演化發育生物學研究。同時,圍繞蛇毒等重要遺傳(chuan) 資源的挖掘和運用,為(wei) 抗蛇毒血清及蛇毒衍生藥物的研發提供科學支撐。

  “我們(men) 之所以研究蛇類,是因為(wei) 它們(men) 在進化曆史上處於(yu) 脊椎動物演化的關(guan) 鍵節點,是脊椎動物中的重要類群。”李家堂說,“研究率先啟動了全球蛇類大規模組學研究,闡明了蛇類一些特殊表型的遺傳(chuan) 機製,對理解脊椎動物複雜表型的演化具有重要意義(yi) ,將為(wei) 人類相關(guan) 疾病的防治提供重要科學支撐,推動相關(guan) 學科的發展。”

  《光明日報》( 2023年06月20日 08版)

(責編:郭爽)

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