鱼类通过基因扩增适应永恒低温

生物如何适应环境的改变是进化生物学的基本问题。陈良标课题组通过对适应极端寒冷环境的南极鱼与温带亲缘鱼之间转录组和基因组的比较揭示了鱼类为适应极端寒冷环境进行的系统性的变化，发现近200个基因所参与的15个生物学过程在寒冷环境下显著高表达，尤以蛋白质折叠和降解、抗过氧化引起的细胞凋亡、卵壳形成、先天免疫、抗冻蛋白和转录系统的增强最为明显。



以基因芯片为基础的比较基因组杂交表明上述很多基因的高表达是通过大规模的基因扩增实现的，而这可能是鱼类适应永恒低温环境的一个重要和普遍的进化机制。有趣的是，南极稳定的低温环境所导致的低代谢并没有使鱼类基因组中基因的含量降低，相反的是普遍扩增，特别是逆转录系统扩增了近300倍，提示在极端环境下繁衍了千万年的南极鱼类还保持着适应性进化的能力。本研究揭示了低温下鱼类适应性进化的一些基本规律，并有望对不耐寒物种的遗传改良提供基因和借鉴。该成果发表在2008年9月的美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。