2019-01-29 09:16:42 趙漢斌 通訊員 趙若蘋
記者從中科院昆明動(dòng)物研究所獲悉，該所近日聯(lián)合美國(guó)北卡萊羅納大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)和丹麥哥本哈根大學(xué)的研究人員，首次成功“破譯”草莓箭毒蛙基因組，揭示了其基因組演化特征，為研究毒蛙的演化提供新思路。研究成果發(fā)表于國(guó)際著名雜志《分子生物學(xué)與進(jìn)化》。
箭毒蛙是生活在中美洲及南美洲加勒比海沿岸的低地森林中的一種小型陸地蛙，當(dāng)?shù)夭孔鍖⑵浞置诘亩舅赝吭诩?，因此得名。箭毒蛙以其?qiáng)烈的毒性、絢麗斑斕的色彩以及獨(dú)特的生活習(xí)性而不同尋常。一些箭毒蛙所攜帶的毒素，強(qiáng)度是嗎啡的200倍。雖然這些強(qiáng)毒素是對(duì)付天敵的致命武器，但對(duì)自身卻沒有影響。箭毒蛙如何從食物中獲得毒素、其神經(jīng)系統(tǒng)又如何演化出抗毒能力，目前還不清楚。
研究人員對(duì)草莓箭毒蛙進(jìn)行了基因組測(cè)序和組裝分析后發(fā)現(xiàn)，草莓箭毒蛙基因組的大部分區(qū)域是由高度重復(fù)序列組成。通過比較基因組學(xué)研究還發(fā)現(xiàn)，草莓箭毒蛙的重復(fù)元件在魚和蛙類之間存在著大量的水平轉(zhuǎn)移，并表現(xiàn)出很高的重復(fù)性以及很高的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平。經(jīng)解析，草莓箭毒蛙的基因組大小為6.76—9Gb，相比于四足動(dòng)物要大很多，而轉(zhuǎn)座子的不斷擴(kuò)增，導(dǎo)致基因組逐漸增大。
此前的研究表明，基因SCNA參與了對(duì)神經(jīng)毒性生物堿毒素的毒性抵抗。研究人員此次發(fā)現(xiàn)，在草莓箭毒蛙SCNA基因家族發(fā)生了核苷酸替換，研究表明某些氨基酸替換在抵抗神經(jīng)毒性生物堿的毒性中可能發(fā)揮著潛在的作用。他們還發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)基因組測(cè)序毒蛙中的離子通道，并探討了它與皮膚對(duì)隔離毒素自耐受演化關(guān)系。
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