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遺傳科學(xué)家序列緬甸蟒蛇眼鏡王蛇的基因組

2019-01-04 20:16:14 ? 來(lái)源：

一個(gè)國(guó)際研究小組對(duì)眼鏡王蛇(Ophiophagus hannah)的基因組進(jìn)行了測(cè)序和分析。該團(tuán)隊(duì)還對(duì)緬甸蟒蛇(Python molurus bivittatus)的基因組進(jìn)行了測(cè)序，并將其與眼鏡蛇的基因組進(jìn)行了比較。

緬甸蟒蛇能夠增加其新陳代謝并擴(kuò)大其器官吞咽和消化獵物的整體能力可以追溯到異?？焖俚倪M(jìn)化和基因的專門適應(yīng)及其工作方式。

發(fā)表在“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上的蟒蛇研究質(zhì)疑了之前的理論，即物種之間主要的明顯物理差異主要是由基因表達(dá)的變化引起的。相反，它認(rèn)為蛋白質(zhì)適應(yīng)，基因表達(dá)和基因組本身組織結(jié)構(gòu)的變化都在共同??決定蛇和其他脊椎動(dòng)物的不尋常特征。

同時(shí)發(fā)表在“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上的眼鏡王蛇研究提供了對(duì)蛇體內(nèi)毒液生物學(xué)的深入了解，并使人們能夠理解毒液基因在基因組結(jié)構(gòu)層面的進(jìn)化。

有了眼鏡王蛇和緬甸蟒蛇基因組，科學(xué)家們就能夠證明，盡管先前的假設(shè)認(rèn)為毒液基因在導(dǎo)致蛇的血統(tǒng)中早期進(jìn)化，但毒液基因家族并不能早期復(fù)制。事實(shí)上，這兩項(xiàng)研究表明，功能重要的毒液家族的快速和廣泛擴(kuò)張僅限于有毒的先進(jìn)蛇系。

這些毒素的多樣化直接關(guān)系到它們?cè)讷C物捕獲中的功能重要性，例如最致病的眼鏡王毒素家族經(jīng)歷了大規(guī)模擴(kuò)張，而相反，具有不太重要功能的毒液蛋白不參與進(jìn)化的軍種之間蛇和他們的獵物。

“這是第一個(gè)被測(cè)序和完全注釋的蛇基因組，我們與眼鏡王蛇相關(guān)的結(jié)果提供了蛇毒的起源和進(jìn)化的獨(dú)特視圖，包括揭示這種復(fù)雜生物體中自然選擇的多種基因組水平的適應(yīng)性反應(yīng)武器系統(tǒng)，“共同作者，班戈大學(xué)和利物浦熱帶醫(yī)學(xué)院的Nicholas Casewell博士解釋說(shuō)。

“這些適應(yīng)性包括產(chǎn)生毒液毒素的基因家族的大規(guī)模和快速擴(kuò)張，為蛇提供了克服各種不同獵物所需的高毒性蛋白質(zhì)混合物，并且還避免了對(duì)這種獵物中可能產(chǎn)生的任何毒液的抵抗。”

蟒蛇和王眼鏡蛇研究代表了比較系統(tǒng)基因組學(xué)領(lǐng)域的重要補(bǔ)充 - 多個(gè)脊椎動(dòng)物基因組的進(jìn)化分析，以了解整個(gè)相互作用基因系統(tǒng)如何從分子上進(jìn)化而來(lái)。

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