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基因組研究揭示駱駝沙漠適應(yīng)性機(jī)制
2014-10-31 08:52:40沙漠生存動(dòng)物能忍受普通生物不能容忍的高溫、缺水的環(huán)境，過(guò)去人們對(duì)動(dòng)物的沙漠適應(yīng)性基因機(jī)制知之甚少。近日，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、深圳華大基因研究院以及沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技城國(guó)家生物技術(shù)中心等多家單位的科研人員成功破譯了駱駝科的三個(gè)物種：雙峰駝、單峰駝、羊駝的基因組序列，首次從基因?qū)用嫫饰隽笋橊効频纳衬m應(yīng)性機(jī)制。該研究成果發(fā)表在新一期《自然·通訊》雜志上。
科研人員分別對(duì)一頭雙峰駝，一頭單峰駝和一頭羊駝提取血液DNA進(jìn)行了高深度全基因組從頭（denovo）測(cè)序，并同時(shí)結(jié)合雙峰駝的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，研究駱駝的沙漠適應(yīng)性以及駱駝科物種的進(jìn)化歷程。群體歷史規(guī)模分析顯示這三個(gè)物種的群體規(guī)模與地質(zhì)年代變化密切相關(guān)。通過(guò)比較基因組學(xué)研究，揭示了駱駝科物種在脂肪代謝、水代謝，熱應(yīng)激，耐干旱，抗紫外輻射，應(yīng)對(duì)沙塵暴的方面的特性。轉(zhuǎn)錄組分析揭示了駱駝特殊的滲透調(diào)節(jié)與滲透保護(hù)，與水分保持機(jī)制，為研究駱駝的沙漠適應(yīng)性奠定重要的基石。
在駱駝的沙漠適應(yīng)性機(jī)制方面，作者發(fā)現(xiàn)，駱駝上一些與熱應(yīng)激，呼吸，鈉、鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)等相關(guān)的條目存在快速進(jìn)化，其中一些與呼吸相關(guān)的基因在駱駝上受到正選擇。此外，作者還發(fā)現(xiàn)，滲透壓調(diào)節(jié)，是駱駝?dòng)脕?lái)應(yīng)對(duì)沙漠缺水環(huán)境的一大適應(yīng)性進(jìn)化。作者發(fā)現(xiàn)駱駝腎臟細(xì)胞中的存在高的有機(jī)滲透物，而這些高含量的有機(jī)滲透物的存在恰好能維持細(xì)胞中的高滲透壓，保持細(xì)胞中的水分含量。而對(duì)于高滲透壓帶來(lái)的不利影響，駱駝體內(nèi)通過(guò)大量抗氧化相關(guān)的基因來(lái)消除。
駱駝嗜鹽，卻不會(huì)像人類(lèi)一樣因?yàn)檫M(jìn)食鹽含量過(guò)多而患上高血壓，駱駝奶具有抗糖尿病的功效，這些都暗示了駱駝作為一種疾病研究模型的重大價(jià)值。留言新發(fā)布 -
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