全球海拔分布最高温泉蛇遗传机制破解

为什么牦牛等生物可以在强辐射、缺氧等极端环境中繁衍生息?它们的基因结构有哪些不同?记者1日从中科院成都生物所获悉,我国科学家已首次完成全球海拔分布最高的青藏高原温泉蛇基因组测序,解析了这种变温动物适应高海拔极端环境的遗传机制。 由于极端环境生物的生活环境独特,因此长期的适应性进化使得它们在基因结构组成、酶特性及代谢功能等方面均不同于其它生物。作为我国特有珍稀保护物种,在青藏高原海拔3500米至4400米区域的温泉附近石堆、水边和沼泽草甸中生存的温泉蛇,是世界上分布海拔最高的蛇类之一。 科学家通过对温泉蛇进行全基因测序,在高海拔温泉蛇属3个物种中,发现了27个不同蛋白中的27个共有氨基酸替换,而这项基因突变则大多与免疫、低氧适应应答和DNA修复等功能相关。研究同时发现,与DNA修复相关的FEN1基因的突变型,在紫外照射下具有更强的稳定性,推测这种基因突变有助于温泉蛇属物种在高海拔环境中对紫外线的抵抗。此外,温泉蛇EPAS1......阅读全文

高原上的动物进化适应高原缺氧的环境的机制研究

不同的动物有不同的机制。事实上,就人类来说,不同的高原民族的适应都不一样,更何况不同的物种呢。参见:高原生活的人类通过什么机制适应低压缺氧的环境? - 雪山象的回答低压造成的缺氧是高原环境对生物适应的最大阻碍。在高等动物中,调控对缺氧环境应对的核心通路就是HIF (Hypoxia-inducib

西北高原所等揭示高原鼠兔适应青藏高原低氧环境新机制

 哺乳动物肺表面活性物质(Pulmonary surfactant,PS)的结构和组成成分对维持肺气体交换和机体免疫发挥重要作用。肺表面活性物质成分异常和结构变化与高原肺水肿、各类呼吸综合症和哮喘等呼吸系统疾病有密切关系。高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原特有的小型哺乳动物,

研究揭示牦牛适应青藏高原极端环境新机制

  牦牛是青藏高原的象征,是高海拔地区不可替代的畜种资源,具有重要的生态、经济和文化价值。我国是世界上拥有牦牛种类和数量最多的国家,全世界约95%的家牦牛(Bos grunniens)和青藏高原特有的野牦牛(Bos mutus)分布在西藏、青海、新疆等省区的高寒牧区及无人区。经长期自然选择,牦牛被毛

科学家发现麻雀对青藏高原特殊环境适应机制

  近日,一篇在线发表于《国家科学评论》的成果开创了领域内的诸多第一。研究团队在全球范围内第一次阐述了高原适应过程的早期阶段,为物种对特殊环境的适应提出了一种新的动态机制;研究人员首次发现高原适应背景下物种的多基因适应机制,大大拓宽了物种适应新环境研究的视野和角度,为理解物种在极端环境下的适应和演化

水生所揭示裂腹鱼类适应青藏高原极端环境的机制

  青藏高原是世界上最高的高原,平均海拔高度4500米,面积250万平方公里,有“世界屋脊”和“第三极”之称。由于海拔高,青藏高原的空气干燥、稀薄,太阳辐射强,气温低,氧气含量低,这些极端环境对于世代生存在青藏高原上的生物来说是很大的考验。近年来,由于第二代测序技术的快速发展,从基因组水平对高原生物

动物所发现鸟类适应青藏高原极端环境的分子进化机制

  脊椎动物对极端环境的适应性进化是进化生物学和生理生态学共同关注的焦点。为补偿高海拔环境的低氧分压影响,动物机体通过多种氧传输途径保障氧持续传送到线粒体以支持需氧ATP的合成。在严重低氧条件下为保持动脉氧饱和度,在心肺功能和微循环系统调节的同时,机体需要增加血红蛋白氧(Hb-O2)亲合力以巩固组织

科研人员揭示麻雀适应青藏高原特殊环境新机制

  物种如何快速、有效地适应变化的自然环境,是其生存和种群拓殖的必要条件。被称为“第三极”的青藏高原代表着世界上最严酷的高原环境之一,然而许多生物在那里繁衍生息。以往人们对鸟类、动物和人类的研究主要集中在表型分化后期的高分化群体,高原适应过程的初始阶段仍不清楚。研究人员通过对常见的树麻雀(Passe

高原脑水肿的发病机制

  在机体的所有器官中,大脑是最活跃的耗氧者。100g脑组织每分钟耗氧量为3.5ml,几乎是肌肉所需量的20~25倍。当人体暴露于低氧环境时,虽然吸入气氧分压明显降低,但机体对低氧进行内在自身调节,使脑血流量增加,脑组织的氧传递和氧利用率仍维持正常水平,脑组织一般不发生缺氧性损伤。在急性缺氧下,脑循

我国学者利用须弥芥揭示青藏高原植物适应极端环境机制

  青藏高原是世界屋脊、世界第三极,拥有复杂的极端环境。同时青藏高原还是世界生物多样性热点地区,为研究生物在特殊环境的适应性进化提供了不可多得的天然实验室。近年来,生物适应青藏高原极端环境的基因组研究主要侧重于藏族人对低氧的适应,以及多种动物(牦牛、藏猪、藏獒、藏鸡、藏羚羊、地山雀、滇金丝猴、西藏倭

概述高原心脏病的发病机制

  高原心脏病主要由慢性缺氧引起的右心功能受损。左心室是否亦受累,或受累程度如何尚不清楚。低压低氧是发生高原心脏病的根本,而低氧性肺动脉高压和肺小动脉壁的增厚或重建(remodeling)是发病机制的中心环节或基本特征。  肺动脉高压  经临床和动物模型的研究慢性高原病特别是高原心脏病的肺动脉压有异

高原性心脏病的发病机制

  高心病主要由慢性缺氧引起的右心功能受损。左心室是否亦受累,或受累程度如何尚不清楚。低压低氧是发生高心病的根本,而低氧性肺动脉高压和肺小动脉壁的增厚或重建(remodeling)是发病机制的中心环节或基本特征。  1、肺动脉高压 经临床和动物模型的研究,慢性高原病特别是高心病的肺动脉压有异常升高。

新研究揭示高原血栓病病理机制

  高海拔暴露是血栓疾病发病的重要危险因素。记者9月5日从中国科学院昆明动物研究所获悉,近日该所赖仞研究员带领的天然药物功能蛋白质组学团队牵头揭示了高原血栓病的病理机制,为抗高原血栓新药研发提供了干预策略和全新思路。国际著名期刊《血液》在线发表了相关研究成果。  大量研究表明,高海拔情况下,静脉和动

藏族人群高原适应机制有新说

  10年前西方学者研究发现,高海拔藏族人群与低海拔人群相比,血液一氧化氮水平高出10倍以上。因此医学界一直认为,一氧化氮升高是藏族人群特有的高原适应生理特征。果真是这样吗?我国比较基因组学研究人员的一项最新成果澄清了这一假说。  一氧化氮在呼吸等重要生理功能中发挥着重要作用。但由于以前的研究缺乏生

藏族高原适应遗传机制研究取得重要进展

  藏族人群对高原低氧极端环境表现出了较好的适应能力,这种适应能力是长期自然选择的结果(Qi et al Mol Biol Evol 2013)。然而,藏族人群的遗传适应是如何通过分子水平的精细调控实现心、肺等氧交换和氧运输器官在高原低氧下的正常生理功能的仍是未解之谜。宿兵课题组与西藏大学高原医学中

地球环境所在青藏高原中北部两阶段的隆升机制方面获进展

  目前,关于青藏高原新生代构造隆升过程和动力机制存在较大争议。存在争议的部分原因在于:地层年代学的可靠性问题,这是研究讨论分析最重要的基础;高原中北部古高度研究的相对缺乏。  针对上述问题,中国科学院地球环境研究所黄土与气候变化团队联合国际多个研究组,以青藏高原可可西里盆地沱沱河剖面晚始新世到早中

高原土著动物适应低氧环境机理研究获突破

  由青海省科技厅组织青海大学完成的青海省自然科学基金项目“高原鼠兔体细胞中精子特异性乳酸脱氢酶的功能研究”通过验收和成果评价。   高原鼠兔通过长期在高原缺氧环境中的适应和进化,形成了一系列适应缺氧环境的分子机制。项目研究结果表明高原鼠兔精子特异性乳酸脱氢酶基因不仅在其精子细胞中表达,而且在其体细

昆明动物所在高原适应遗传机制方面取得进展

  中国青藏高原是世界上海拔最高的高原,被誉为地球的“第三极”,以低氧、强辐射、气温低等著称。随着人类的迁徙定居,一批家养动物也在这样恶劣的生存环境中世代繁衍,各自形成了鲜明独特的高原适应特征,为科学家解析物种对高原快速适应进化的遗传机制提供了丰富的素材。  中国科学院昆明动物研究所张亚平、吴东东研

昆明动物所揭示家养动物高原适应遗传机制

  青藏高原低氧低压、寒冷、强紫外线等极端环境塑造了其独特的生物多样性资源。家养动物高原适应性状遗传机制的解析,不仅能够研究环境与遗传发育的相互作用机制,也有助于青藏高原动物遗传资源的保护和长远开发利用,为高原家畜育种、提高家畜的生产性能和品种改良提供重要信息和理论指导,进一步促进青藏高原地区生态文

混合型慢性高原病的发病机制

  混合型慢性高原病以红细胞增生过多、肺动脉高压和严重低氧血症为特征,而呼吸驱动减弱引起的肺泡低通气是发生本病的基本因素。  与同海拔高度的正常人相比,本病的红细胞数、红细胞压积及血红蛋白浓度显著增高,而且出现各种临床症状。Winslow对8例严重红细胞增多病人进行了放血治疗,经5周治疗后血细胞比容

研究揭示青藏高原隆升过程和机制

7月28日,中国科学院院士、中科院青藏高原研究所研究员丁林带领的大陆碰撞与高原隆升团队,在《自然综述-地球与环境》(Nature Reviews Earth & Environment)上,发表了题为《青藏高原隆升时间和机制》(Timing and Mechanisms of Tibetan

姚檀栋等:青藏高原环境变化科学评估

  青藏高原被誉为“世界第三极”,它的环境变化,对整个地球,特别是欧亚的环境、生态系统等都有非常大的影响。最近,中国科学院组建了“西藏创新集群”。经过100多位国内外专家两年多的努力,在广泛实际调查的基础上,完成了《西藏高原环境变化科学评估》报告。报告综合评估了青藏高原从过去2000年到未来100年

环境激素的作用机制

在正常情况下,生物机体的功能受控于内分泌系统、免疫系统、神经系统,而每个系统都是通过微量的激素保持机体的平衡。一方面由大脑中的丘脑、松果体、脑垂体,咽部的甲状腺、甲状旁腺,肾脏的肾上腺、胰腺、胸腺、性腺(卵巢、巢)分泌出的激素通过各种指令传送到各个脏器;另一方面激素还具有在输送时适当调整分泌量的反馈

青海立法保护高原湿地;建补偿机制明确政府职责

  湿地如同森林、耕地、海洋一样,是人类赖以生存和发展的资源宝库。湿地生态系统具有提供水源、补充地下水、调节流量、控制洪水、保护堤岸、清除和转化毒物、保持小气候等多种功能,被誉为“地球之肾”。   我省湿地面积占全省总面积的11.3%,占全国湿地总面积的22.67%。由于湿地生态环境十分脆弱,加之

张亚平等揭示青藏高原家犬低氧适应机制

  记者8月27日从中科院昆明动物所获悉,该所张亚平课题组与云南大学、中科院北京基因组所、青海大学等合作发现,藏犬群体表现出与藏族人群非常相似的高原适应性模式。相关成果发表于《基因组生物学与进化》杂志。  据了解,家犬自古以来跟随人类活动迁徙和扩散,即使在海拔超过3500米的青藏高原上,依然表现出与

化石“钥匙”揭秘青藏高原古环境与植物交流之谜

  记者12日从中国科学院西双版纳热带植物园获悉,该园研究团队近期在青藏高原南部发现迄今全球最早的羊蹄甲属化石,为解析羊蹄甲属植物的起源及其传播路线,了解印度-欧亚板块碰撞前沿地带的古环境提供了一把新“钥匙”。国际古生物学期刊《古生物学杂志》发表了相关研究。  红花羊蹄甲俗称“紫荆花”,是公众最熟悉

青藏高原水环境科学考察圆满完成

中新网西宁6月3日电 (马红璐 梁奔奔 孙睿)记者3日从青海省气象科研所获悉,中国气象科学研究院和青海省气象科学研究所联合组成的综合科学考察队(以下简称“科考队”)日前赴青海玉树、西藏山南和阿里地区开展野外科学考察,圆满完成了围绕第二次青藏高原综合科学考察(以下简称“第二次青藏科考”)十大任务之一—

混合型慢性高原病的发病机制及症状

  发病机制  混合型慢性高原病以红细胞增生过多、肺动脉高压和严重低氧血症为特征,而呼吸驱动减弱引起的肺泡低通气是发生本病的基本因素。  与同海拔高度的正常人相比,本病的红细胞数、红细胞压积及血红蛋白浓度显著增高,而且出现各种临床症状。Winslow对8例严重红细胞增多病人进行了放血治疗,经5周治疗

张亚平、吴东东Cell-Res解析高原适应遗传机制

  中国青藏高原是世界上海拔最高的高原,被誉为地球的“第三极”,以低氧、强辐射、气温低等著称。随着人类的迁徙定居,一批家养动物也在这样恶劣的生存环境中世代繁衍,各自形成了鲜明独特的高原适应特征,为科学家解析物种对高原快速适应进化的遗传机制提供了丰富的素材。  中国科学院昆明动物研究所张亚平、吴东东研

天然地震观测数据发现青藏高原东北缘扩展机制

  自新生代以来,欧亚大陆南缘在印度大陆持续向北的推挤下,青藏高原的高原面逐渐向北扩展。由此,一些研究认为,只要印度大陆持续向北挤压,高原会不断向北扩展;还有一些研究则认为,高原的北边界是固定的,只有先天较弱的区域才会变形成为高原,因此,随着高原南边界不断向北推移,高原南北向跨度会逐渐变小。目前,东

蒙古高原夏季降水变率及其可能机制研究获进展

  由于气温升高和降水变化,干旱和半干旱生态系统的干旱加剧,给区域环境、水资源和农业都带来巨大影响。近些年来,位于干旱和半干旱区的蒙古高原(MP)正在经历着严重的干旱,易发生荒漠化和土地退化等问题。  降水是影响干旱气候变化最重要的因子之一。近些年来的研究多致力于中国北部降水变率,而对整个蒙古高原降