蛇類處于脊椎動物演化歷程的關鍵節點，是脊椎動物中的重要類群。中國科學院成都生物研究所李家堂團隊基于大規模多組學技術與基因編輯等研究手段，推斷蛇類起源于約1.18億年前的早白堊紀，支持了蛇類是由蜥蜴演化而來的假說，并揭示了蛇類四肢缺失、身體延長、內臟器官不對稱發育等重要性狀的遺傳機制。相關成果于北京時間6月19日晚在國際學術期刊《細胞》（Cell）發表。

 全球蛇類約有4000種，廣泛分布于除南極洲外的各大洲陸地和海洋。在這項研究工作中，科研人員選取了全球極具代表性的不同支系的蛇類，結合多組學及基因編輯等多學科交叉研究手段，系統闡釋了蛇類的起源與特殊表型的演化機制?？蒲腥藛T基于染色體水平蛇類基因組數據集構建了迄今最有力的蛇類系統發育框架。

 基于比較基因組學與基因編輯等研究手段，科研人員發現蛇類PTCH1蛋白特異性缺失的三個氨基酸殘基可能是其四肢缺失的重要遺傳機制之一。大量編碼及非編碼調控元件的快速演化驅動了蛇類身體的延長。為適應身體延長，蛇類的內臟器官呈現不對稱發育模式，如其左肺大多趨近于退化，而右肺則較為發達。研究發現，蛇類丟失了控制器官對稱發育的DNAH11和FXJ1B基因，是其左、右肺不對稱發育的重要遺傳因素。

 此外，科研人員還探討了紅外感應蛇類和穴居的盲蛇類物種特殊表型的演化遺傳機制，發現與熱響應相關的PMP22基因和與三叉神經發育相關的NFIB基因的非編碼調控元件的趨同演化是部分蛇類感知紅外光譜的重要遺傳驅動力。而盲蛇類物種則通過視覺感受RPGRIP1基因的丟失及幾丁質酶CHIA基因的快速演化以適應穴居生活，并形成專食螞蟻及螞蟻卵的食性。

 本研究率先啟動了爬行動物大規模組學研究，對理解脊椎動物演化歷史具有重要意義，將推動動物演化生物學等相關學科的發展。據了解，該科研團隊未來將聚焦開發玉米蛇為模式動物，并開展演化發育生物學研究，同時將聚焦蛇毒等重要遺傳資源的挖掘和運用，為抗蛇毒血清及蛇毒衍生藥物的研發提供科學支撐。

 （總臺央視記者 褚爾嘉）