近日，來自美國愛荷華州立大學和紐西蘭奧塔哥大學的科學家們在《自然》雜誌上發表論文稱，他們深度解析了紐西蘭的原生爬行動物——大蜥蜴的基因組結構，並發現了有助於解釋所有脊椎動物基因組如何形成的模式。
大蜥蜴是一種罕見的爬行動物，它的祖先曾與恐龍一起生活在地球上。它是喙頭目的最後一個現存物種，是連接古代爬行動物與現代爬行動物、鳥類以及哺乳動物的關鍵。
該研究的合著者、愛荷華州立大學的生態學、進化和生物學教授Nicole Valenzuela說：「對大蜥蜴基因組的深入研究為解析包括人類在內的眾多物種的基因組結構提供了線索。
Valenzuela說：「通過研究大蜥蜴的族譜，我們弄清楚了它在進化樹中的位置：它在2.5億年前從蛇和蜥蜴中分化出來。」
該研究的主要作者、紐西蘭奧塔哥大學的遺傳學家Neil Gemmell說，大蜥蜴的基因組比人類大67%，它的基因組序列揭示了一種以前從未報導過的基因組結構。基因組有助於確認這種古老爬行動物的進化位置和獨特的生活史。
胞嘧啶和鳥嘌呤是構成大蜥蜴基因組的四個鹼基中的兩個，當它們在大蜥蜴的DNA中聚集時，則被稱為CpG核苷酸。
Valenzuela的實驗室分析了大蜥蜴基因組中CpG的分布。結果發現，大蜥蜴的CpG分布模式與錦龜相似，這種模式通常與基因表達的表觀遺傳調節有關。
研究人員最初認為，這些模式可能與依賴溫度的性別決定有關，這是大蜥蜴和錦龜共有的特徵，即溫度會影響幼年大蜥蜴或錦龜的性別。
然而，進一步的研究發現，大蜥蜴的這一基因組特徵與包括人類在內的大多數脊椎動物相似。這意味著這種高度保守的基因組特徵可以追溯到3億年前的進化過程。
科學家們需要從基因組中篩選線索。「這就像基因組中的法醫科學，通過閱讀基因組並挑選出表觀遺傳過程的痕跡，我們可以看到在數億年的時間裡，這些痕跡是如何影響基因組序列的。」
