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近日,中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所聯(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)的研究人員成功“破譯”草莓箭毒蛙基因組,揭示了其基因組演化特征,這是首個(gè)被成功解析的毒蛙基因組。
kyle summers供圖
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⑺鼈兎置诘亩舅赝吭诩?故得此名。強(qiáng)烈的毒性、絢麗斑斕的色彩以及獨(dú)特的生活習(xí)性使得箭毒蛙不同尋常。一些箭毒蛙身上所攜帶的毒素,其強(qiáng)度是嗎啡的200倍。雖然毒素是對(duì)付天敵的致命武器,但毒素對(duì)箭毒蛙本身卻沒(méi)有影響。箭毒蛙是如何從食物中獲得毒素,箭毒蛙的神經(jīng)系統(tǒng)又是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,發(fā)現(xiàn)草莓箭毒蛙的基因組的大部分區(qū)域是由高度重復(fù)序列組成。進(jìn)一步的比較基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),草莓箭毒蛙的重復(fù)元件在魚(yú)和蛙類之間存在著大量的水平轉(zhuǎn)移。這些水平轉(zhuǎn)移元件表現(xiàn)出很高的重復(fù)性以及很高的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平,表明水平轉(zhuǎn)移過(guò)后這些元件的擴(kuò)增還在繼續(xù)。
研究表明,這些兩棲動(dòng)物基因組之所以很大,某種程度上可以解釋為其基因組的變化是一個(gè)轉(zhuǎn)座子不斷入侵的過(guò)程,并且這些轉(zhuǎn)座子尚未在生殖系中被抑制。轉(zhuǎn)座子的不斷擴(kuò)增導(dǎo)致其基因組逐漸增大。
此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)基因組測(cè)序毒蛙中的離子通道,并討論了其與皮膚對(duì)隔離毒素的自耐受演化關(guān)系。
草莓箭毒蛙基因組的解析,為研究毒蛙演化提供了新思路。（春城晚報(bào) 記者楊質(zhì)高）
