成都科学家厉害了！首揭海拔最高蛇类基因组登上国际尖端学术期刊

发布时间：2025-05-21　点此：870次

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成都商报记者今晨（8月1日）从我国科学院成都生物研讨所得悉，北京时间2018年8月1日清晨，国际学术期刊PNAS（《美国科学院院刊》）在线宣布了我国科学院成都生物研讨所李家堂和我国科学院昆明动物研讨所张亚相等研讨团队关于温泉蛇研讨的最新效果“Comparative genomic investigation of high-elevation adaptation in ectothermic snakes” （比较基因组学研讨解析变温动物蛇类对高海拔环境的习惯）。

这在学术范畴实属可贵。据了解，PNAS（《美国科学院院刊》）是创刊已达百年的美国国家科学院院刊，和Cell、Nature、Science一同被公认为国际四台甫刊。PNAS作为美国国家科学院的官方科学周刊杂志，向来挑选美国国家科学院院士担任文章审稿事宜，是国际上最负盛名的基础科学范畴的学术杂志之一。

李家堂等人团队的研讨，以散布于青藏高原的温泉蛇为研讨目标，解析了蛇类这种变温动物习惯高海拔极点环境的遗传机制。这是我国科学家初次提醒国际上海拔散布最高的蛇类基因组。而这项发现，将为人类高原病的防备和医治供给必定的参阅价值。

为何研讨温泉蛇？

期望揭开变温动物高海拔习惯之谜

据研讨团队介绍，大多数生物一般都对其生存环境有必定要求，超出适合的规模就难以存活。但有一些生物却能够在强辐射、缺氧等极点环境中繁衍生息，这类生物被称为极点环境生物。因为其一起的日子环境，长时间的习惯性进化，使得这些生物在基因结构组成、酶特性及代谢功用等方面均不同于其他生物。

因而，这项研讨以散布于青藏高原的温泉蛇为研讨目标，解析了蛇类这种变温动物习惯高海拔极点环境的遗传机制。

和其他蛇类不同，温泉蛇是日子在青藏高原高海拔区域，是国际上海拔散布最高的蛇类。青藏高原因其地舆的特殊性，使休息于此的生物成为全球在生物高原习惯性范畴的重要研讨模型。

在以往，许多研讨都会集在恒温动物对高原的习惯，如高原人类、高原牦牛等。缺少对高原变温动物习惯高原环境遗传机制的研讨，而温泉蛇正好为揭开变温动物高海拔习惯之谜供给了杰出的动物模型。

何为温泉蛇？

日子在青藏高原海拔3500米以上的蛇

据介绍，温泉蛇属Thermophis隶属于游蛇科，该属现在包括三个物种：温泉蛇Thermophis baileyi、四川温泉蛇Thermophis zhaoermii和香格里拉温泉蛇Thermophis shangrila，它们为我国特有的珍稀维护物种，是国际上散布海拔最高的蛇类之一。它们均日子于青藏高原海拔规模为3500~4400米的区域，首要休息在温泉邻近的石堆、水边和沼地草甸中。温泉蛇的来源和演化与青藏高原的构成和拱起有着亲近的联络。

现在，全国际已知蛇类约有3600种，首要散布在热带、亚热带和温带区域，少量在寒带区域。

从笔直散布来看，滨海、沿湖低地到海拔1000米上下的品种最多，有一部分品种散布在海拔2000~3000米的当地。早在1907年，温泉蛇作为仅有一种日子在青藏高原海拔4000米以上的蛇被英国人Frank Wall初次发现时，就现已“推翻”了人们对其时现有蛇类的认知。

青藏高原冰冷、氧分压低、紫外线辐射激烈的特色，形成其许多区域不适合人类寓居乃至是生命禁区，是亚洲人口最稀疏的区域。但青藏高原本身孕育了许多高原特有物种。因而，青藏高原被称作是一座研讨生物习惯高原环境改变机制的天然试验室。

解析遗传机制：

找到温泉蛇习惯高海拔低氧的重要原因

据介绍，该研讨经过对温泉蛇进行全基因测序，将得到的全基因组序列和同属物种及亲缘联系较近的低海拔物种全基因组进行重测序，交融已宣布的9个低海拔物种全基因组序列，使用比较基因组学剖析，在高海拔温泉蛇属三个物种中发现了27个不同蛋白中的27个共有氨基酸替换。

这些骤变多与免疫、低氧习惯应对和DNA修正等功用相关。分子功用试验验证的结果表明，与DNA修正相关的FEN1（瓣状核酸内切酶-1）基因的骤变型相对于野生型（低海拔物种基因类型）在紫外照射下具有更强的稳定性，估测骤变有助于温泉蛇属物种在高海拔环境中对紫外线的反抗。

作为高原物种，温泉蛇EPAS1（内皮PAS结构域包括蛋白-1）基因的骤变削弱了其调理下流基因红细胞生成素表达的才能，从而导致温泉蛇血红蛋白浓度处于较低水平，是温泉蛇习惯高海拔低氧条件的重要原因。

未来的使用：

为人类高原病防备和医治供给参阅

这项效果未来将使用于何处？

据介绍，近年来，跟着我国“西部大开发”，“一带一路建议”和“第2次青藏高原科学考察”的顺畅推动，越来越多的人群进入高原展开工作，但极点的高原环境或许形成严峻的高原反响，乃至引发高原病。