青藏高原的快速隆升形成了大宗高山和河流,显著改变了欧亚地区的地貌和天气。与其他生物相比,鱼类更易受到影响,这是由于它们主要生涯在水中。面临青藏高原的急流情形,鰋鮡鱼类进化出重大的胸鳍和更多的鳍条,形成一个吸附器官。然而,这种顺应性进化的遗传基础尚不清晰。
中国科学院水生生物研究所研究员何舜平团队基于鰋鮡鱼类的代表物种黑斑原鮡的染色体水平基因组举行较量基因组剖析,检测到大宗进化速率显著加速的基因,特殊是在涉及骨骼发育、能量代谢和低氧反应的基因中。研究发明,Hoxd12a在黑斑原鮡中爆发了加速进化,在斑马鱼中举行基因敲除后发明该基因在塑造鱼类的胸鳍方面施展了主要作用(如图)。其他具有特异氨基酸替换和正向选择的基因包括加入低温(TRMU)和缺氧(VHL)反应的卵白质。功效实验批注,黑斑原鮡TRMU等位基因比在低海拔鱼类中发明的等位基因爆发更多的线粒体ATP。VHL等位基因的功效剖析批注,黑斑原鮡等位基因具有比低海拔鱼类更低的反式激活活性。上述研究为剖析黑斑原鮡顺应青藏高原极端情形的分子机制提供了证据。
相关研究效果在线揭晓在SCIENCE CHINA Life Sciences上。