青藏高原的快速隆升形成了大量高山和河流，顯著改變了歐亞地區(qū)的地貌和氣候。與其他生物相比，魚類更容易受到影響，因為它們主要生活于水中。面對青藏高原的激流環(huán)境，鰋鮡魚類進化出了巨大的胸鰭和更多的鰭條，形成一個吸附器官。然而，這種適應(yīng)性進化的遺傳基礎(chǔ)仍不清楚。   

　　中國科學(xué)院水生生物研究所何舜平研究員團隊基于鰋鮡魚類的代表物種黑斑原鮡的染色體水平基因組進行了比較基因組分析，檢測到大量進化速率顯著加快的基因，特別是在涉及骨骼發(fā)育、能量代謝和低氧反應(yīng)的基因中。研究發(fā)現(xiàn)，Hoxd12a在黑斑原鮡中發(fā)生了加速進化，在斑馬魚中進行基因敲除后發(fā)現(xiàn)，該基因在塑造魚類的胸鰭方面發(fā)揮了重要作用（圖1）。其他具有特異氨基酸替換和正向選擇的基因包括參與低溫（TRMU）和缺氧（VHL）反應(yīng)的蛋白質(zhì)。功能實驗表明，黑斑原鮡TRMU等位基因比在低海拔魚類中發(fā)現(xiàn)的等位基因產(chǎn)生更多的線粒體ATP。VHL等位基因的功能分析表明，黑斑原鮡等位基因具有比低海拔魚類更低的反式激活活性。這些結(jié)果為深入理解黑斑原鮡適應(yīng)青藏高原極端環(huán)境的分子機制提供了證據(jù)。 

　　本研究由青年研究員楊連東等人完成，何舜平研究員為第一通訊作者。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于SCIENCE CHINA Life Sciences（文章鏈接http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-022-2253-7）。 

圖1 斑馬魚敲除Hoxd12a基因后鰭條變短。A. 野生型斑馬魚Hoxd12a基因的表達情況；B. Hoxd12a基因敲除的靶點位置；C. 敲除Hoxd12a基因與野生型斑馬魚的胸鰭長度與全長比例；D. 敲除Hoxd12a基因與野生型斑馬魚的胸鰭分枝鰭條數(shù)