溫度是影響生物生存、繁殖和分布的重要因素。在極端寒冷的環境下，一些恒溫脊椎動物采取冬眠的方式，而無法調節體溫的變溫脊椎動物如南極冰魚可通過產生抗凍蛋白的方式避免體液結冰。有種不常見的生存策略是忍受體液的結冰，但這種復雜的適應性進化的遺傳基礎尚不清楚。

  近期，發表在《Molecular Biology and Evolution》發表了一篇題為“Multi-omics investigation of freeze tolerance in the Amur sleeper, an aquatic ectothermic vertebrate”的研究中，來自中國科學院水生生物研究所的研究人員對已知唯一具有結冰耐受能力的魚類葛氏鱸塘鱧以及其近緣但不具有耐寒能力的海南新沙塘鱧開展了比較基因組、轉錄組和代謝組學分析，發現葛氏鱸塘鱧基因組中與低代謝、細胞壓力反應、細胞骨架穩定性、抗凍保護劑的合成以及神經傳遞相關基因發生了快速進化或特異性擴張。同時，代謝組學分析揭示了與抗氧化應激反應有關的多種代謝物的含量變化并發現了多種糖類、醇和氨基酸可能是葛氏鱸塘鱧的抗凍保護劑。

本研究為剖析變溫脊椎動物結冰耐受適應的分子機制提供了證據，并為醫學上的抗凍保護劑研發以及解析人類神經相關疾病如抑郁癥等疾病的致病機理提供了參考。

注：此研究成果摘自《Molecular Biology and Evolution》，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。

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