扬子鳄基因组有助揭开鳄鱼生存与进化之谜

　　来自浙江大学、深圳华大基因研究院等单位的研究人员对濒危物种——扬子鳄进行了全基因组测序及分析，最新研究成果于2013年8月6日在《细胞研究》(Cell Research)杂志发表。扬子鳄基因组为全球首个公开并发表的鳄鱼基因组。在本研究中，科研人员对扬子鳄长时间潜水行为的遗传学机制、进化以及性别发生等进行全面解读，为保护扬子鳄及其他爬行类濒危物种奠定了重要的遗传学基础。

　　扬子鳄为中国特有的一种鳄鱼，也是世界上体型最小的鳄鱼品种之一，距今已有2亿年历史，又被称为“活化石”。据统计，现在只有不到100条野生扬子鳄，呈现极其严峻的濒危态势。这些仅存的野生扬子鳄，零散分布在皖浙交界区域，自然繁育困难。扬子鳄的古老和原始性、半水生的生活环境、长时间的潜水能力、黎明和黄昏活动的生活习性以及强大的免疫功能都具有巨大的科研价值。

　　本研究采用新一代测序方法对一只来自于浙江长兴扬子鳄自然保护区的扬子鳄进行了全基因组测序，并通过同源比对和RNA测序，对扬子鳄的基因组进行了全面解析。研究发现扬子鳄的氧运输相关基因发生了显著扩增表达，如碳酸氢盐结合血红蛋白的相关基因、普通磷酸盐结合氧运输与特殊的碳酸氢盐结合氧运输的相关基因等。此外，与新陈代谢相关的基因呈现出明显的选择性表达，如碳酸氢铵排泄和心肌收缩等的相关基因。

　　此外，研究还发现扬子鳄通过上调嗅觉、神经发生以及视觉接收的相关基因而获得了强大的感官系统;通过上调包含TRIM的C型凝集素及嗜乳脂蛋白基因和抗菌肽基因的表达而获得了强大的免疫能力。种群分析结果表明，鳄鱼的种群混合发生在距今60~105万年前，青海高原升高之时。

　　扬子鳄为首个被测序的温度依赖型性别决定的古老爬行动物。本研究的另一重要意义在于扬子鳄基因组不仅给爬行动物和鸟类的进化研究提供了依据，同时也填补了性染色体消失现象研究的空白。同时，扬子鳄作为一个濒危动物，其基因图谱的绘制完成无疑为扬子鳄的保护和复壮工作奠定了重要的遗传学基础。

　　华大基因该项目负责人潘胜凯指出：“扬子鳄基因组的完成为了解其水陆两栖的进化适应性以及其温度决定性别的特性提供了一个很重要的平台，更重要的是，为保护这个濒临灭绝的“活化石”奠定了基础。”