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      喜馬拉雅旱獺基因組提供了極高海拔生活的線索
      
			
      
				2019-02-20 10:47:53
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      喜馬拉雅旱獺可以在印度，尼泊爾和巴基斯坦的喜馬拉雅地區(qū)以及中國青藏高原的海拔5000米的高度生存，其中許多地區(qū)面臨極端寒冷，少量氧氣和其他資源?，F(xiàn)在，研究人員對第一個(gè)完整的喜馬拉雅土撥鼠基因組進(jìn)行了測序，這可能有助于他們更好地解釋土撥鼠如何生活在這種極端狀態(tài)。
      

      喜馬拉雅旱獺基因組提供了極高海拔生活的線索
      

      研究人員說，研究結(jié)果發(fā)表在12月20日的iScience雜志上，暗示了高海拔適應(yīng)和冬眠的遺傳機(jī)制。它們還是研究土撥鼠進(jìn)化，高原病和冷適應(yīng)的研究人員的寶貴資源。“作為海拔最高的哺乳動(dòng)物之一，喜馬拉雅旱獺長期暴露于低溫，缺氧和強(qiáng)烈的紫外線輻射，”西安交通大學(xué)健康科學(xué)中心的Enqi Liu說。“他們在冬季也會(huì)冬眠六個(gè)多月。”
      

      這些引人注目的生物學(xué)特征促使劉和他的團(tuán)隊(duì)，包括第一作者梁白，將喜馬拉雅旱獺視為研究適應(yīng)極端環(huán)境的分子機(jī)制的理想動(dòng)物模型。首先，他們對雄性喜馬拉雅旱獺的完整草圖基因組進(jìn)行測序和組裝。他們還重新測序了其他20個(gè)喜馬拉雅旱獺，包括生活在高海拔和低海拔地區(qū)的個(gè)體以及其他四種土撥鼠。另外，進(jìn)行RNA測序以比較處于麻痹狀態(tài)和清醒土撥鼠狀態(tài)的土撥鼠之間的基因表達(dá)差異。
      

      DNA數(shù)據(jù)顯示喜馬拉雅土撥鼠大約200萬年前從蒙古土撥鼠中分離出來。研究人員確定了兩種基因，Slc25a14和ψAamp(加工假基因)，它們在生活在低海拔和高海拔的土撥鼠中被選擇在不同的方向，這表明它們與極低氧條件下的高海拔種群的生存有關(guān)。
      

      他們進(jìn)一步表明Slc25a14可能具有重要的神經(jīng)保護(hù)作用。ψAamp的變化影響編碼基因Aamp的RNA的穩(wěn)定性，這可能是防止在極低氧條件下新血管過度生長的保護(hù)策略。
      

      RNA測序數(shù)據(jù)顯示，在冬眠期間，肝臟和大腦中發(fā)生基因表達(dá)變化。這些包括脂肪酸代謝途徑中的基因以及血液凝固和干細(xì)胞分化。
      

      有趣的是，之前的一項(xiàng)研究表明，由于冬眠者的大腦暴露在接近冰點(diǎn)的溫度并且血流量減少，因此血栓的風(fēng)險(xiǎn)增加，研究人員指出。他們的腦干細(xì)胞也可以更好地準(zhǔn)備修復(fù)損傷，作為在極端環(huán)境壓力下生存所需的適應(yīng)性。
      

      研究人員表示，他們計(jì)劃繼續(xù)提高喜馬拉雅旱獺基因組的質(zhì)量。他們指出，喜馬拉雅旱獺因其對土撥鼠肝炎病毒高度敏感而聞名，并且是人類瘟疫的天然寄主和傳播者。“我們將闡明導(dǎo)致肝炎病毒和細(xì)菌感染的免疫系統(tǒng)特征，”劉說。
      
			

			
        
      
			
      
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