喜馬拉雅旱獺基因組提供了生活在高海拔地區(qū)的線索
喜馬拉雅旱獺能生存海拔5000米在喜馬拉雅地區(qū)的印度、尼泊爾和巴基斯坦和中國的青藏高原,他們中的許多人面對極端寒冷,沒有氧氣,和其他一些資源。現(xiàn)在,研究者們已經(jīng)第一個完整的喜馬拉雅旱獺基因組測序,這可能會幫助他們更好地解釋土撥鼠生活在如此極端。
發(fā)現(xiàn),12月20日在《iScience出現(xiàn),暗示高海拔適應(yīng)和冬眠的遺傳機制,研究人員說。他們也為研究作為一種寶貴的資源土撥鼠進化、高原病和冷適應(yīng)。
“highest-altitude-dwelling哺乳動物之一,喜馬拉雅旱獺是長期暴露在寒冷的溫度,缺氧,和強烈的紫外線輻射,“Enqi Liu表示,西安交通大學健康科學中心在中國。“他們也在冬季hibernate超過六個月。”
那些引人注目的生物特性讓劉翔和他的團隊,包括梁唄,第一作者認為喜馬拉雅旱獺的理想動物模型研究適應(yīng)極端環(huán)境的分子機制。開始,他們測序和組裝的完整基因組草案男性喜馬拉雅旱獺。他們還re-sequenced 20其他喜馬拉雅旱獺,包括生活在高和低海拔地區(qū)的人,和其他四個土撥鼠物種。此外,RNA序列做了比較基因表達差異土撥鼠處于一種麻木的狀態(tài)和清醒的土撥鼠。
DNA數(shù)據(jù)顯示,喜馬拉雅旱獺偏離了蒙古的土撥鼠大約200萬年前。研究人員發(fā)現(xiàn)兩種基因,Slc25a14ψAamp(加工假基因),選擇在不同的方向在土撥鼠生活在低訴高海拔地區(qū)相關(guān),這表明他們在高海拔種群生存的條件下極低的氧氣。
他們進一步表明,Slc25a14可能是一個重要的神經(jīng)保護作用。ψAamp的轉(zhuǎn)變影響Aamp RNA編碼基因的穩(wěn)定性,這可能是一個保護策略,防止新血管的過度生長(極低氧條件下。
RNA序列數(shù)據(jù)顯示,基因表達的改變發(fā)生在肝臟和大腦在冬眠。這些包括脂肪酸代謝通路中的基因以及凝血和干細胞分化。
有趣的是,之前的研究表明,因為冬眠動物的大腦暴露在接近冰點的溫度和減少血液流動,有增加血栓的風險,研究人員注意到。他們的大腦干細胞也可以更好地準備修復損傷作為一個適應(yīng)極端環(huán)境壓力需要生存。
研究人員說,他們計劃繼續(xù)改善的質(zhì)量喜馬拉雅旱獺的基因組。他們指出,喜馬拉雅旱獺也極易受到土撥鼠肝炎病毒而著稱,是一個瘟疫對人類的自然宿主和發(fā)射機。
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