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【科技前沿】蛇類起源與演化機制被揭示
發(fā)布日期： 2023-06-20 07:03:47 來源： 光明網(wǎng)-《光明日報》


(資料圖片僅供參考)

【科技前沿】

光明日報北京6月19日電（記者齊芳）蛇類是地球上進化較為成功的脊椎動物之一——分布在除南極洲外的各大洲陸地和海洋，并進化出諸如感受紅外線、毒液等“超能力”。然而，關于蛇類的演化卻一直是個謎題。中國科學院成都生物研究所李家堂團隊基于大規(guī)模多組學技術與基因編輯等研究手段，全面揭示了蛇類起源及特殊表型演化的遺傳機制。研究支持了蛇類是由蜥蜴演化而來的假說，并從遺傳角度揭示了蛇類四肢喪失、紅外感應“超能力”等產(chǎn)生的重要原因。相關論文發(fā)表在19日出版的國際學術期刊《細胞》上。

李家堂解釋：“我們的研究選取了全球極具代表性的不同支系的蛇類，基于染色體水平蛇類基因組數(shù)據(jù)集構建了有力的蛇類系統(tǒng)學框架，推斷蛇類起源于約1.18億年前早白堊紀，支持了蛇類是由蜥蜴演化而來的假說。”

同時，研究者整合多維度遺傳數(shù)據(jù)及基因編輯等交叉研究手段，系統(tǒng)闡釋了蛇類的起源與特有表型的演化遺傳機制。為何蛇類四肢缺失？可能是因為它們的PTCH1蛋白特異性缺失了三個氨基酸殘基。為何蛇類僅有一側肺存在？可能是因為它們丟失了控制器官對稱發(fā)育的DNAH11和FXJ1B基因。為什么有的蛇類能夠感知紅外線？可能是因為編碼基因和非編碼調控元件的趨同演化，使它們獲得了感知紅外光譜的“超能力”。

李家堂介紹，下一步，團隊將聚焦開發(fā)玉米蛇為模式動物，并開展演化發(fā)育生物學研究。同時，圍繞蛇毒等重要遺傳資源的挖掘和運用，為抗蛇毒血清及蛇毒衍生藥物的研發(fā)提供科學支撐。

“我們之所以研究蛇類，是因為它們在進化歷史上處于脊椎動物演化的關鍵節(jié)點，是脊椎動物中的重要類群?！崩罴姨谜f，“研究率先啟動了全球蛇類大規(guī)模組學研究，闡明了蛇類一些特殊表型的遺傳機制，對理解脊椎動物復雜表型的演化具有重要意義，將為人類相關疾病的防治提供重要科學支撐，推動相關學科的發(fā)展?！?/p>

《光明日報》（ 2023年06月20日?08版）

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