《Cell》丨在哪個重要節(jié)點上，蛇的基因組演化“轉(zhuǎn)軌”了？

《Cell》丨在哪個重要節(jié)點上，蛇的基因組演化“轉(zhuǎn)軌”了？

全基因組序列極大似然法重構(gòu)的31物種（6個外群和25種蛇）系統(tǒng)基因組學(xué)框架

蛇起源于早白堊紀(jì)，是爬行綱動物演化史中最遲出現(xiàn)的類群。每每提及蛇，都可以想象到它游走時蜿蜒流動的線條和身上美麗而象征危險的復(fù)雜紋樣。然而就是這樣一種習(xí)以為常的古老動物，從科學(xué)角度而言，人類對它的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。近日，中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂研究團(tuán)隊選取了全球極具代表性的蛇類物種，整合譜系基因組學(xué)、大規(guī)模比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析方法及基因編輯等實驗技術(shù)，綜合探討了蛇類起源及表型演化的遺傳機(jī)制。

研究團(tuán)隊表示，目前全球已知蛇類約有4000種，廣泛分布于除南極洲外的各大洲陸地和海洋，棲息地多樣，適應(yīng)能力強(qiáng)，以高度特化的重要表型如四肢缺失、身體延長、視覺和聽覺退化、紅外感應(yīng)增強(qiáng)、左右肺不對稱發(fā)育等特殊表型，在進(jìn)化歷史上處于脊椎動物演化的關(guān)鍵節(jié)點，是脊椎動物重要類群和研究動物復(fù)雜性狀形成機(jī)制的理想類群。

具體來看，該研究重構(gòu)的蛇類祖先基因組由23對染色體組成，其中包含8對大染色體和15對小染色體。蛇類Z染色體可能起源于蜥蜴的常染色體且在整個蛇類演化中，至少發(fā)生過一次斷裂?；蚪M大小與轉(zhuǎn)座子含量的高低呈顯著正相關(guān)關(guān)系，這與蛇類基因組大小與轉(zhuǎn)座子含量無關(guān)的結(jié)論（之前基于短序列測序提示的結(jié)論）是不一致的。與鳥類、哺乳類動物相反，蛇類基因組的GC含量向著降低的方向演化，表明其基因組演化道路可能不同于其它脊椎動物類群。

該研究成果對理解脊椎動物演化歷史具有重要意義，將推動動物演化生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。