中科院昆明動(dòng)物研究所張亞平院士以及車靜研究員課題組與華大基因國家基因庫等單位合作，近期成功破譯了首個(gè)“現(xiàn)代蛙類”——高山倭蛙的基因組。

　　高山倭蛙屬于兩棲動(dòng)物。目前已知兩棲動(dòng)物包括7000多個(gè)物種，在研究脊椎動(dòng)物的進(jìn)化模式及其背后的分子機(jī)制中處于關(guān)鍵位置。但在兩棲動(dòng)物生物類群中，目前僅有熱帶爪蟾的基因組被測(cè)定。爪蟾屬于“古老蛙類”的一種，而目前95%以上的蛙類屬于“現(xiàn)代蛙類”。測(cè)定“現(xiàn)代蛙類”基因組因此具有重要意義。

　　高山倭蛙系青藏高原的土著物種，同時(shí)也是青藏高原上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，因此，該基因組的破譯同時(shí)也為研究?jī)蓷愇锓N的高原適應(yīng)奠定了基礎(chǔ)。研究人員通過比較高山倭蛙和熱帶爪蟾二者的基因組，發(fā)現(xiàn)前者擁有更大的基因組，且這種基因組大小上的差異主要?dú)w因于兩者基因組中轉(zhuǎn)座元件的含量不同。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，高山倭蛙的轉(zhuǎn)座元件主要以長(zhǎng)末端（LTR）重復(fù)序列為主，而爪蟾則是以DNA轉(zhuǎn)座子為主。相對(duì)于爪蟾，高山倭蛙中的LTR具有更高的保守性。然而，LTR在高山倭蛙中出現(xiàn)的時(shí)間要顯著早于爪蟾，說明LTR在高山倭蛙中可能經(jīng)歷了更強(qiáng)的選擇壓力，提示其可能具有某種潛在的生物學(xué)功能。

　　研究人員還估算出高山倭蛙和熱帶爪蟾的分歧時(shí)間大概在266百萬年前。盡管兩者分歧時(shí)間很久，但是兩物種染色體間的重排特別少，說明蛙類基因組可能具有相對(duì)較慢的進(jìn)化速率。這一猜想在染色體內(nèi)部重排速率、基因區(qū)及全基因組的替換速率等多個(gè)層面都得到證實(shí)，即兩棲動(dòng)物，甚至整個(gè)冷血?jiǎng)游铮哂斜群銣貏?dòng)物更低的進(jìn)化速率。

　　此外，高山倭蛙基因組的破譯，使我們進(jìn)一步確認(rèn)了更多的人類、鳥類、甚至蛙類基因組中的染色體斷裂和融合區(qū)域。

　　這一研究工作得到了中國科學(xué)院先導(dǎo)專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金等的支持。研究結(jié)果近期發(fā)表在著名刊物《美國科學(xué)院院報(bào)》上。