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綠瘦蛇及不同體色。 中科院成都生物研究所供圖
中新網成都3月16日電 (記者賀劭清)記者16日從中科院成都生物研究所獲悉，該研究所李家堂研究團隊結合透射電鏡、組學測序和功能實驗等多技術手段，對體色多態性蛇類——綠瘦蛇(Ahaetulla prasina)體色差異的分子機制進行了探討，揭示了SMARCE1基因的關鍵突變是其體色差異的重要分子基礎。
據了解，蛇類是體色最為豐富的爬行動物之一，其體色多態性在不同物種間或同一物種內均有出現，為研究體色多態性的演化提供了良好模型。
中國科研人員研究測序并組裝了綠瘦蛇高質量的染色體水平基因組，并對兩種體色個體進行了重測序，通過全基因組關聯分析(GWAS)發現，在黃色個體中，基因SMARCE1的進化保守區域存在關鍵錯義突變p.P20S，該突變與體色變異性狀高度關聯；進行蛋白結構預測發現，該突變會導致空間結構發生明顯變化，從而可能影響蛋白結合功能；另外，皮膚轉錄組分析顯示，色素細胞發育的重要調控因子TFEC，在兩種體色群體間顯著差異表達，這提示了色素細胞發育過程中的表達差異。
中國科研人員利用斑馬魚胚胎模型，將候選基因SMARCE1敲降后發現，胚胎虹彩細胞發育產生了明顯異常，同時基因TFEC的表達也受到了影響，這提示了基因SMARCE1與虹彩細胞發育過程的重要聯系。中國科研人員研究構建了敲降SMARCE1的細胞系進行免疫熒光染色實驗，結果發現，TFEC向細胞核的招募受到阻礙，可能是由SMARCE1與TFEC的結合異常導致的。SMARCE1突變導致結合TFEC功能異常，并最終影響色素細胞，特別是虹彩細胞的發育，進而導致了顏色的差異。
該研究成果于近日以《Genetic mapping and molecular mechanism behind color variation in the Asian vine snake》為題發表于生物學頂級期刊《Genome Biology》。(完)
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