本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點。
俄克拉荷馬州諾曼市—蛇類已存在約1.5億年，但其古老的生理機能可能為開發新藥提供重要線索。
除了它們光滑的外表，蛇的內部生理機能可能更令人著迷。“這是一個研究極端適應性的非常有趣的模型，”科羅拉多大學（CU）醫學院生物化學和分子遺傳學系的Todd Castoe研究員於6月20日在俄克拉荷馬州諾曼市舉行的Evolution 2011年度會議上說。除了破譯蛇類有趣的內臟所帶來的驚歎之外，這些奇特的系統可能有助於我們更好地瞭解我們自身的生物學。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於發現和塑造我們當今世界的想法的具有影響力的故事。
作為不經常進食的動物，蛇類的新陳代謝非常多變，可以降至已知脊椎動物中最低的水平之一。特別是，“緬甸蟒是這種極端版本的典型模型，”Castoe說。根據它們的能量需求，它們的新陳代謝可以增加和減少約44倍，心臟大小可以增加和減少50％以上。
所有這些不尋常的進化優勢背後是使這些壯舉成為可能的基因。然而，即使新的基因測序技術使研究人員能夠積累令人印象深刻的動植物基因組集合，“爬行動物在大部分測序中確實被忽視了，”Castoe指出。
今年早些時候，他和他的同事發表了蛇基因組的第一個草案—緬甸蟒（Python molurus bivittatus）—它揭示了該物種敏捷新陳代謝的一些有趣的細節。蛇的線粒體負責細胞中的能量使用，“經歷了我們所知的最廣泛的單一變化，”Castoe說。
為了更多地瞭解緬甸蟒的心臟如何發生如此巨大的變化，Castoe和他的團隊專門研究了心臟基因表達。在72小時的代謝週期中，他們發現心臟中基因表達發生了許多快速變化。僅在24小時的樣本中，就有1,852個獨特的轉錄組（組織中表達的RNA）—其中261個上調了五倍以上。
這些變化可能有助於闡明人類心臟發育和疾病。“我們很高興不孤立地看待這個問題，”Castoe說。人類的一些心臟生長是好事，例如兒童時期和運動引起的心臟生長—Castoe稱之為“蘭斯·阿姆斯特朗式的心臟生長”。但其他心臟擴大，例如心臟病，心肌肥厚引起的心臟擴大，絕對是負面的，並且是許多藥物開發的目標。
“如果我們能夠理解參與蟒蛇心臟肌肉快速增加和減少的遺傳訊號，那就意味著有可能開發人類療法，”CU Boulder心血管研究所主任Leslie Leinwand在2008年一份準備好的宣告中說，當時基因組尚未完成。
在這些新發現能夠轉化為治療人類心臟病的潛在藥物之前，還需要做更多的工作。隨著研究人員消化更多這些大型蛇的基因組，可能會出現更多的醫療應用。
蟒蛇基因組的第二個更詳細註釋的草案預計將於今年秋季釋出。其他蛇類也將加入測序行列，包括束帶蛇、響尾蛇和眼鏡王蛇。Castoe指出，該領域只會變得越來越有趣，並補充說：“如果你還沒有開始研究蛇，你應該開始了。”
在Twitter上使用#evol11標籤，關注Evolution 2011會議的更多內容。
