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喜马拉雅旱獭能生存海拔5000米在喜马拉雅地区的印度、尼泊尔和巴基斯坦和中国的青藏高原,他们中的许多人面对极端寒冷,没有氧气,和其他一些资源。现在,研究者们已经第一个完整的喜马拉雅旱獭基因组测序,这可能会帮助他们更好地解释土拨鼠生活在如此极端。
发现,12月20日在《iScience出现,暗示高海拔适应和冬眠的遗传机制,研究人员说。他们也为研究作为一种宝贵的资源土拨鼠进化、高原病和冷适应。
“highest-altitude-dwelling哺乳动物之一,喜马拉雅旱獭是长期暴露在寒冷的温度,缺氧,和强烈的紫外线辐射,“Enqi Liu表示,西安交通大学健康科学中心在中国。“他们也在冬季hibernate超过六个月。”
那些引人注目的生物特性让刘翔和他的团队,包括梁呗,第一作者认为喜马拉雅旱獭的理想动物模型研究适应极端环境的分子机制。开始,他们测序和组装的完整基因组草案男性喜马拉雅旱獭。他们还re-sequenced 20其他喜马拉雅旱獭,包括生活在高和低海拔地区的人,和其他四个土拨鼠物种。此外,RNA序列做了比较基因表达差异土拨鼠处于一种麻木的状态和清醒的土拨鼠。
DNA数据显示,喜马拉雅旱獭偏离了蒙古的土拨鼠大约200万年前。研究人员发现两种基因,Slc25a14ψAamp(加工假基因),选择在不同的方向在土拨鼠生活在低诉高海拔地区相关,这表明他们在高海拔种群生存的条件下极低的氧气。
他们进一步表明,Slc25a14可能是一个重要的神经保护作用。ψAamp的转变影响Aamp RNA编码基因的稳定性,这可能是一个保护策略,防止新血管的过度生长(极低氧条件下。
RNA序列数据显示,基因表达的改变发生在肝脏和大脑在冬眠。这些包括脂肪酸代谢通路中的基因以及凝血和干细胞分化。
有趣的是,之前的研究表明,因为冬眠动物的大脑暴露在接近冰点的温度和减少血液流动,有增加血栓的风险,研究人员注意到。他们的大脑干细胞也可以更好地准备修复损伤作为一个适应极端环境压力需要生存。
研究人员说,他们计划继续改善的质量喜马拉雅旱獭的基因组。他们指出,喜马拉雅旱獭也极易受到土拨鼠肝炎病毒而著称,是一个瘟疫对人类的自然宿主和发射机。
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