中科院成都所揭秘：蛇是如何失去四肢的？

中科院成都所揭秘：蛇是如何失去四肢的？

引用

中国科学院

等

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来源

1.

https://cib.cas.cn/xwdt/mtgz/202408/t20240807_7249142.html

2.

http://jandan.net/p/118829

3.

https://cib.cas.cn/xwdt/kjqy/202408/t20240807_7247526.html

4.

https://www.facebook.com/groups/344939175613377/?locale=zh_CN

5.

https://www.baike.com/wikiid/7254757998806171682

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https://news.ucas.ac.cn/kyrw/9f362d91c14c49e79998e8e45c37fad7.htm

7.

https://www.jfdaily.com/journal/getMobileArticle.htm?id=413123

中国科学院成都生物研究所李家堂团队的一项最新研究，揭示了蛇类起源与演化的重要机制。该研究基于大规模多组学技术与基因编辑手段，不仅证实了蛇类起源于约1.18亿年前的早白垩纪，还揭示了其由蜥蜴演化而来的关键遗传机制。这一突破性成果发表在国际顶级学术期刊《细胞》（Cell）上，为理解脊椎动物演化提供了新的视角。

蛇类最显著的特征之一就是四肢的缺失。研究团队发现，蛇类PTCH1蛋白特异性缺失三个氨基酸残基，这可能是其四肢缺失的重要遗传机制之一。这一发现为进一步理解蛇类四肢退化的分子机制提供了新的线索。

另一项重要发现来自对Sonic hedgehog (Shh) 基因远程增强子ZRS的研究。ZRS在大多数脊椎动物中高度保守，对四肢发育至关重要。然而，在蛇类中，ZRS序列发生了显著变化，导致其功能逐步退化。实验显示，将蛇类ZRS序列替换到小鼠基因组中会导致严重的四肢缩小现象，而恢复蛇类ZRS中丢失的转录因子结合位点则可以重新激活其功能，使小鼠四肢发育恢复正常。这表明ZRS功能的退化是蛇类四肢消失的关键因素。

除了四肢缺失，研究团队还探讨了红外感应蛇类和穴居盲蛇类的特殊表型演化。红外感应蛇类通过PMP22和NFIB基因的非编码调控元件趋同演化，发展出感知红外光谱的能力。而穴居盲蛇则通过视觉感受RPGRIP1基因的丢失及几丁质酶CHIA基因的快速演化，适应了地下生活，并形成了专食蚂蚁及蚂蚁卵的特殊食性。

为适应身体延长，蛇类的内脏器官呈现出独特的不对称发育模式。例如，其左肺大多趋于退化，而右肺则相对发达。研究发现，蛇类丢失了控制器官对称发育的DNAH11和FXJ1B基因，这是其内脏器官不对称发育的重要遗传因素。

这项研究率先启动了爬行动物大规模组学研究，对理解脊椎动物演化历史具有重要意义。研究团队未来将聚焦开发玉米蛇为模式动物，开展演化发育生物学研究，并将致力于蛇毒等重要遗传资源的挖掘和运用，为抗蛇毒血清及蛇毒衍生药物的研发提供科学支撑。

这一系列发现不仅揭示了蛇类独特性状的遗传机制，更为理解脊椎动物演化提供了新的视角。通过解析这些复杂的遗传变化，科学家们正在逐步揭开生物演化过程中形态多样性形成的奥秘。