基因組研究揭示駱駝沙漠適應性機制
- 發佈時間：2014-10-31 01:31:40 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （笑楠 藹珠）沙漠生存動物能忍受普通生物不能容忍的高溫、缺水的環境，過去人們對動物的沙漠適應性基因機制知之甚少。近日，內蒙古農業大學、深圳華大基因研究院以及沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技城國家生物技術中心等多家單位的科研人員成功破譯了駱駝科的三個物種：雙峰駝、單峰駝、羊駝的基因組序列，首次從基因層面剖析了駱駝科的沙漠適應性機制。該研究成果發表在新一期《自然·通訊》雜誌上。
科研人員分別對一頭雙峰駝，一頭單峰駝和一頭羊駝提取血液DNA進行了高深度全基因組從頭（de novo）測序，並同時結合雙峰駝的轉錄組數據，研究駱駝的沙漠適應性以及駱駝科物種的進化歷程。群體歷史規模分析顯示這三個物種的群體規模與地質年代變化密切相關。通過比較基因組學研究，揭示了駱駝科物種在脂肪代謝、水代謝，熱應激，耐乾旱，抗紫外輻射，應對沙塵暴的方面的特性。轉錄組分析揭示了駱駝特殊的滲透調節與滲透保護，與水分保持機制，為研究駱駝的沙漠適應性奠定重要的基石。
在駱駝的沙漠適應性機制方面，作者發現，駱駝上一些與熱應激，呼吸，鈉、鉀離子轉運等相關的條目存在快速進化，其中一些與呼吸相關的基因在駱駝上受到正選擇。此外，作者還發現，滲透壓調節，是駱駝用來應對沙漠缺水環境的一大適應性進化。作者發現駱駝腎臟細胞中的存在高的有機滲透物，而這些高含量的有機滲透物的存在恰好能維持細胞中的高滲透壓，保持細胞中的水分含量。而對於高滲透壓帶來的不利影響，駱駝體內通過大量抗氧化相關的基因來消除。
駱駝嗜鹽，卻不會像人類一樣因為進食鹽含量過多而患上高血壓，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值。
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