缅甸金花蛇完整线粒体基因组首次揭秘及其进化意义

为探究金花蛇（Chrysopelea ornata）遗传多样性及进化关系，印度中央法医科学实验室研究人员对其线粒体基因组测序，发现与锦蛇属（Ptyas）亲缘最近，该成果有助于深入理解其遗传特性78。

　　金花蛇，一种生活在东南亚的神奇爬行动物，以其独特的 “飞行” 能力闻名。它们虽没有翅膀，却能在树林间自如滑翔，如同会轻功的武林高手，身姿敏捷地穿梭于树木之间。然而，长期以来，人类对这种神秘生物的遗传信息知之甚少。在生物进化的长河中，金花蛇处于何种位置，它与其他物种又有着怎样的亲缘关系？这些问题如同层层迷雾，吸引着科研人员不断探索12。

为了揭开金花蛇的遗传奥秘，印度中央法医科学实验室（Biology Division, Central Forensic Science Laboratory）的研究人员 D. Dinesh、Soma Roy 和 Ishani Mitra 等展开了深入研究。他们的研究成果为我们了解金花蛇的遗传多样性和进化历程提供了关键线索，这不仅有助于填补生物学领域的知识空白，还对生物多样性保护和进化生物学研究有着重要意义。相关研究成果发表于Scientific Reports期刊349。

在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，从印度西孟加拉邦比什努布尔一条不幸死于道路的金花蛇获取样本，将其妥善保存于印度西孟加拉邦加尔各答中央法医科学实验室的样本库中。接着，利用 DNeasy Blood and Tissue Kit 试剂盒，按照标准操作流程提取样本的基因组 DNA。然后，采用下一代测序技术（NGS），制备 150bp 的双端文库并进行测序，获得 4,850,303 条原始读数。之后，借助 Trimmomatic v0.38 软件去除接头序列和低质量读数，再使用 SPAdes v 软件进行序列组装。最后，运用 Mitoz 流程，以默认参数预测蛋白编码基因（PCGs）、转运 RNA（tRNA）基因和核糖体 RNA（rRNA）基因，完成线粒体基因组的注释。此外，从 GenBank 数据库获取 13 个线粒体基因组序列，利用 MEGA 7 构建最大似然（ML）系统发育树，以此确定游蛇科物种间的系统发育关系5107。

研究结果如下：

• 线粒体基因组特征：研究人员成功完成了金花蛇完整线粒体基因组测序，其长度为 17,252bp 。该基因组碱基组成为：腺嘌呤（A）占 36%、胸腺嘧啶（T）占 27%、鸟嘌呤（G）占 12%、胞嘧啶（C）占 25%，GC 含量为 38%。金花蛇线粒体基因组包含 37 个基因，其中有 13 个蛋白编码基因、22 个 tRNA 基因、2 个 rRNA 基因以及 2 个非编码区域。此外，共有 9 个基因（8 个 tRNA 和 NAD6）被编码67。
• 系统发育分析：研究人员通过比对金花蛇完整线粒体基因组序列，选取 NCBI 中排名前十的检索结果构建系统发育树。基于 Tamura-Nei 模型，利用 MEGA 7.0 软件的最大似然法，对游蛇科 10 个物种的线粒体基因组序列进行分析。结果显示，金花蛇与锦蛇属（Ptyas）的亲缘关系最为密切67。

在讨论与结论部分，该研究成果意义重大。首先，金花蛇线粒体基因组的碱基组成和 GC 含量为其提供了独特的遗传标识，这在物种鉴定和分类研究中具有重要价值。其次，其线粒体基因组包含的 37 个基因，对于深入了解金花蛇的生物学特性意义非凡。例如，蛋白编码基因可以为研究金花蛇的生理机能和行为模式提供线索，有助于科研人员进一步探究其独特的滑翔能力背后的遗传机制。此外，此次研究基于线粒体基因组序列明确了金花蛇在游蛇科中的进化位置，为整个游蛇科的系统发育研究提供了关键数据，有助于构建更准确的生物进化图谱，为后续生物进化研究提供了重要参考依据。这一系列发现，让我们对金花蛇这一神秘物种有了更深入的认识，也为生物多样性保护和进化生物学研究打开了新的窗口88。