近日,中国科学院昆明动物研究所联合美国北卡莱罗纳大学、加利福尼亚大学和丹麦哥本哈根大学的研究人员,成功“破译”草莓箭毒蛙基因组,揭示了其基因组演化特征。据悉,这是首个被成功解析的毒蛙基因组。
箭毒蛙
生活在中美洲及南美洲加勒比海沿岸的低地森林中的一种小型陆地蛙,当地部族将它们分泌的毒素涂在箭上,故得此名。强烈的毒性、绚丽斑斓的色彩以及独特的生活习性使得箭毒蛙不同寻常。一些箭毒蛙身上所携带的毒素,其强度是吗啡的200倍。
虽然毒素是对付天敌的致命武器,但毒素对箭毒蛙本身却没有影响。箭毒蛙是如何从食物中获得毒素,箭毒蛙的神经系统又是如何演化出抗毒能力,目前还不清楚。
研究人员对草莓箭毒蛙进行了基因组测序和组装分析,发现草莓箭毒蛙基因组的大部分区域是由高度重复序列组成。进一步地比较基因组学研究发现,草莓箭毒蛙的重复元件在鱼和蛙类之间存在着大量的水平转移。这些水平转移元件表现出很高的重复性以及很高的转录表达水平,表明水平转移过后这些元件的扩增还在继续。
研究表明,这些两栖动物基因组之所以很大,某种程度上可以解释为其基因组的变化是一个转座子不断入侵的过程,并且这些转座子尚未在生殖系中被抑制。转座子的不断扩增导致其基因组逐渐增大。
此外,研究人员还发现了第一个基因组测序毒蛙中的离子通道,并讨论了其与皮肤对隔离毒素的自耐受演化关系。
草莓箭毒蛙基因组的解析,为研究毒蛙演化提供了新思路。