揚子鱷基因組有助揭開鱷魚生存與進化之謎
揚子鱷基因組為*公開并發表的鱷魚基因組。在本研究中,科研人員對揚子鱷長時間潛水行為的遺傳學機制、進化以及性別發生等進行全面解讀,為保護揚子鱷及其他爬行類瀕危物種奠定了重要的遺傳學基礎。
揚子鱷為中國*的一種鱷魚,也是世界上體型zui小的鱷魚品種之一,距今已有2億年歷史,又被稱為“活化石”。據統計,現在只有不到100條野生揚子鱷,呈現極其嚴峻的瀕危態勢。這些僅存的野生揚子鱷,零散分布在皖浙交界區域,自然繁育困難。揚子鱷的古老和原始性、半水生的生活環境、長時間的潛水能力、黎明和黃昏活動的生活習性以及強大的免疫功能都具有巨大的科研價值。
本研究采用新一代測序方法對一只來自于浙江長興揚子鱷自然保護區的揚子鱷進行了全基因組測序,并通過同源比對和RNA測序,對揚子鱷的基因組進行了全面解析。研究發現揚子鱷的氧運輸相關基因發生了顯著擴增表達,如碳酸氫鹽結合血紅蛋白的相關基因、普通磷酸鹽結合氧運輸與特殊的碳酸氫鹽結合氧運輸的相關基因等。此外,與新陳代謝相關的基因呈現出明顯的選擇性表達,如碳酸氫銨排泄和心肌收縮等的相關基因。
此外,研究還發現揚子鱷通過上調嗅覺、神經發生以及視覺接收的相關基因而獲得了強大的感官系統;通過上調包含TRIM的C型凝集素及嗜乳脂蛋白基因和抗菌肽基因的表達而獲得了強大的免疫能力。種群分析結果表明,鱷魚的種群混合發生在距今60~105萬年前,青海高原升高之時。
揚子鱷為*被測序的溫度依賴型性別決定的古老爬行動物。本研究的另一重要意義在于揚子鱷基因組不僅給爬行動物和鳥類的進化研究提供了依據,同時也*了性染色體消失現象研究的空白。同時,揚子鱷作為一個瀕危動物,其基因圖譜的繪制完成無疑為揚子鱷的保護和復壯工作奠定了重要的遺傳學基礎。
華大基因該項目負責人潘勝凱指出:“揚子鱷基因組的完成為了解其水陸兩棲的進化適應性以及其溫度決定性別的特性提供了一個很重要的平臺,更重要的是,為保護這個瀕臨滅絕的“活化石”奠定了基礎。”
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