基于线粒体基因组的鼠兔高海拔适应机制探讨

鼠兔隶属于兔型目,大多生活在海拔较高的地区,是研究哺乳动物对高寒缺氧环境适应机制的理想模型。线粒体通过氧化磷酸化产生能量,在机体的氧气利用和能量代谢中发挥重要作用。本研究测定了柯氏鼠兔线粒体全基因,然后分析了5种分布于较高海拔的鼠兔与6种较低海拔的兔科物种的线粒体基因组,并探讨了鼠兔高海拔适应时线粒体基因的作用。研究表明相比于较低海拔物种,鼠兔积累了更多的非同义突变,并且在鼠兔的线粒体编码基因的NADH2、NADH4L、NADH4、NADH5、NADH6、Cytb上均检测到正选择信号。ND2、ND4和ND5亚基的正选择位点位于非跨膜区,鼠兔的ND4L、ND6亚基的正选择位点位于TM区,但并不在与质子转运相关的关键区域。NADH脱氢酶亚基可能通过氨基酸变异干扰了质子转运过程的有效性。Cytb上的正选择信号位于跨膜螺旋H,氨基酸的变异可能影响到泛醇的结合与转移,进而改变了能量代谢。