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溫泉蛇。黃松 攝

溫泉蛇。黃松 攝

科研人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。鐘欣 攝

溫泉蛇。王聿凡 攝
　　記者8月1日從中國科學(xué)院成都生物研究所獲悉，北京時(shí)間2018年8月1日凌晨，國際學(xué)術(shù)期刊PNAS(《美國科學(xué)院院刊》)在線發(fā)表了中國科學(xué)家關(guān)于溫泉蛇研究的最新成果“比較基因組學(xué)研究解析變溫動(dòng)物蛇類對(duì)高海拔環(huán)境的適應(yīng)”。
　　該研究由中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂和中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所張亞平等研究團(tuán)隊(duì)共同完成，以分布于青藏高原的溫泉蛇為研究對(duì)象，解析了蛇類這種變溫動(dòng)物適應(yīng)高海拔極端環(huán)境的遺傳機(jī)制，是中國科學(xué)家首次揭示世界上海拔分布最高的蛇類基因組。
　　據(jù)了解，大多數(shù)生物通常都對(duì)其生存環(huán)境有一定要求，超出適宜的范圍就難以存活。但有一些生物卻可以在強(qiáng)輻射、缺氧等極端環(huán)境中繁衍生息，這類生物被稱為“極端環(huán)境生物”。中國特有的珍稀保護(hù)物種溫泉蛇生活于青藏高原海拔范圍3500至4400米的地區(qū)，就屬于此類。
　　“青藏高原寒冷、氧分壓低、紫外線輻射強(qiáng)烈，許多地方不適宜人類居住，甚至是生命禁區(qū)，但青藏高原同時(shí)也孕育了很多高原特有物種。”中國科學(xué)院成都生物研究所研究員李家堂介紹，之前科學(xué)家對(duì)青藏高原的研究都集中在恒溫動(dòng)物對(duì)高原的適應(yīng)上，缺乏對(duì)高原變溫動(dòng)物適應(yīng)高原環(huán)境遺傳機(jī)制的研究，而溫泉蛇為科學(xué)家揭開變溫動(dòng)物高海拔適應(yīng)之謎提供了良好的動(dòng)物模型。
　　中國科學(xué)家通過對(duì)溫泉蛇進(jìn)行全基因測(cè)序，將得到的全基因組序列和同屬物種及親緣關(guān)系較近的低海拔物種全基因組進(jìn)行重測(cè)序，融合已發(fā)表的9個(gè)低海拔物種全基因組序列，利用比較基因組學(xué)分析，在高海拔溫泉蛇中發(fā)現(xiàn)了27個(gè)不同蛋白中的27個(gè)共有氨基酸替換。
　　實(shí)驗(yàn)表明，溫泉蛇與DNA修復(fù)相關(guān)的FEN1基因的突變型相對(duì)于低海拔物種基因類型在紫外照射下具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性?？蒲腥藛T推測(cè)，這種突變有助于溫泉蛇屬物種在高海拔環(huán)境中對(duì)紫外線的抵抗。此外溫泉蛇EPAS1基因的突變減弱了其調(diào)節(jié)下游基因紅細(xì)胞生成素表達(dá)的能力，進(jìn)而導(dǎo)致溫泉蛇血紅蛋白濃度處于較低水平，是溫泉蛇適應(yīng)高海拔低氧條件的重要原因。
　　李家堂介紹，極端的高原環(huán)境可能會(huì)對(duì)進(jìn)入高原的人類造成嚴(yán)重的高原反應(yīng)，甚至引發(fā)高原病，從恒溫動(dòng)物和變溫動(dòng)物綜合開展高原極端環(huán)境的遺傳機(jī)制研究將為人類高原病的預(yù)防和治療提供一定的參考價(jià)值。