為什么牦牛等生物可以在強輻射、缺氧等極端環境中繁衍生息？它們的基因結構有哪些不同？記者1日從中科院成都生物所獲悉，我國科學家已首次完成全球海拔分布最高的青藏高原溫泉蛇基因組測序，解析了這種變溫動物適應高海拔極端環境的遺傳機制。
由于極端環境生物的生活環境獨特，因此長期的適應性進化使得它們在基因結構組成、酶特性及代謝功能等方面均不同于其它生物。作為我國特有珍稀保護物種，在青藏高原海拔3500米至4400米區域的溫泉附近石堆、水邊和沼澤草甸中生存的溫泉蛇，是世界上分布海拔最高的蛇類之一。
科學家通過對溫泉蛇進行全基因測序，在高海拔溫泉蛇屬3個物種中，發現了27個不同蛋白中的27個共有氨基酸替換，而這項基因突變則大多與免疫、低氧適應應答和DNA修復等功能相關。研究同時發現，與DNA修復相關的FEN1基因的突變型，在紫外照射下具有更強的穩定性，推測這種基因突變有助于溫泉蛇屬物種在高海拔環境中對紫外線的抵抗。此外，溫泉蛇EPAS1基因的突變，減弱了其調節下游基因紅細胞生成素表達的能力，進而導致溫泉蛇血紅蛋白濃度處于較低水平，是溫泉蛇適應高海拔低氧條件的重要原因。
“青藏高原是一座研究生物適應高原環境變化機制的自然實驗室。從恒溫動物和變溫動物等方面，綜合開展高原極端環境的遺傳機制研究，將為人類高原病的預防和治療提供一定參考。”探究團隊牽頭人、中國科學院成都生物研究所研究員李家堂說。
目前，其相關研究成果《比較基因組學研究解析變溫動物蛇類對高海拔環境的適應》已在國際學術期刊《美國科學院院刊》在線發表。
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