中国科学家首次揭示世界海拔分布最高的蛇基因组

温泉蛇。黄松摄影

新华社成都8月1日电(记者何)记者8月1日从中国科学院成都生物研究所获悉，北京时间2018年8月1日凌晨，国际学术期刊《美国科学院院刊》在网上发表了中国科学家在温泉蛇研究方面的最新成果，《比较基因组学研究分析温血蛇对高海拔环境的适应》

温泉蛇。黄松摄影

本研究由中国科学院成都生物研究所的李、中国科学院昆明动物研究所的等科研团队共同完成。以分布于青藏高原的温泉蛇为研究对象，分析了蛇这种适应高海拔极端环境的变温动物的遗传机制。这是中国科学家首次发现世界上海拔最高的蛇基因组。

据了解，大多数生物通常对其生存环境有一定的要求，超出适当的范围很难生存。然而，有些生物可以在极端环境中茁壮成长，如强辐射和缺氧，这被称为“极端环境生物”。暖春蛇是中国特有的珍稀保护物种，生活在海拔3500米至4400米的青藏高原，属于这一类。

研究人员进行了实验观察。钟欣摄影

“青藏高原寒冷，含氧量低，紫外线辐射强。许多地方不适合人类居住，甚至是生活的禁区。然而，青藏高原也孕育了许多特有的物种。”中国科学院成都生物研究所研究员李·说，以往对青藏高原的研究主要集中在温血动物对高原的适应上，对高原温血动物对高原环境适应的遗传机制缺乏研究。温血蛇为科学家提供了一个很好的动物模型，揭开了温血动物适应高海拔的神秘面纱。

中国科学家通过对全基因测序，对暖春蛇的全基因组序列和同一物种及密切相关的低海拔物种的全基因组序列进行了重新测序，融合了已发表的9个低海拔物种的全基因组序列，通过比较基因组学分析，在高海拔暖春蛇的27种不同蛋白质中发现了27种常见的氨基酸替代。

温泉蛇。由王宇凡拍摄

实验表明，与暖春蛇DNA修复相关的FEN1基因突变体在紫外线照射下比低海拔物种的基因类型更稳定。研究人员推测，这种突变有助于温泉属物种在高海拔环境中抵抗紫外线。此外，EPAS1基因的突变削弱了其调节下游基因中促红细胞生成素表达的能力，从而导致暖春蛇血红蛋白浓度处于较低水平，这是暖春蛇适应高海拔缺氧条件的重要原因。

李说，极端的高原环境可能会对人类进入高原造成严重的高原反应，甚至导致高原疾病。全面研究温血动物和变温动物极端高原环境的遗传机制，将为人类高原疾病的防治提供一定的参考价值。(结束)