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近日，中科院成都生物研究所副研究员吕彬等揭示了无尾两栖类物种高海拔适应的平行进化机制。相关研究成果发表在BMC genomics上。
揭示趋同/平行适应的遗传机制在理解进化的可重复性和可预测性方面具有重要意义。生活在青藏高原高海拔环境中的物种为研究分子趋同/平行进化及其与适应的关系提供了极好的模型系统。在高海拔地区，生物体暴露于严酷的环境中，缺氧、低温、强紫外线辐射。经历相同选择压力的远缘物种很有可能独立进化出相似的遗传适应。
研究团队比较了生活在青藏高原高海拔地区的4个两栖无尾目物种的蛋白编码基因，这些物种属于不同的科，在60百万~165百万年前已经分化。进化分析结合了8个低海拔近缘物种，检验了物种之间趋同和平行的氨基酸替换水平。
研究发现，高海拔物种受到更强烈的自然选择作用。科研人员在高海拔物种间检测到显著超出预期的趋同和平行氨基酸位点，而类似的情况在低海拔物种中却没有发现。尽管如此，科研人员没有检测到全基因组范围的趋同和平行进化，多数替换位点集中在少数几个到几十个基因上，在基因组中并不广泛分布，这些基因的功能多涉及抗饥寒、耐低氧和免疫，这可能和适应高海拔严酷的生存环境有关，表明平行进化在高海拔适应过程中发挥重要的作用。其中几个基因在3个甚至4个高海拔物种中都发生了趋同/平行进化，并且有3个物种的平行替换发生在同一个氨基酸位置上，表明存在一条共同的高海拔适应进化途径。
来源：中国科学报
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