现在，格莱斯顿研究所的研究人员与加州大学旧金山分校(UCSF)和亚特兰大动物园的科学家密切合作，进行了一项新的研究，提供了科莫多龙的第一个高分辨率序列，以及对它如何进化的洞察。

该研究的资深作者、格拉德斯通高级研究员伯努瓦·布鲁诺博士说:“我们9年前就开始了这个项目，目的是研究基因组是如何进化的，但要做到这一点，我们首先需要基因组序列。”“当时，其他研究小组已经对乌龟、蛇和鸟类的基因组进行了测序，鳄鱼的基因组也在进行中，但缺失的分支是蜥蜴——科莫多龙所属的家族。”

“几年前，我作为一名游客去了科莫多岛，我在那里看到了野生的科莫多巨蜥，”该研究的另一位资深作者、格莱斯顿数据科学与生物技术研究所(Gladstone Institute of Data Science and Biotechnology)主任、高级研究员凯瑟琳·波拉德(Katherine Pollard)博士说。“当时我从未想到有一天我会研究它们的基因组。那时候我们甚至还没有人类基因组!”

研究小组研究了来自亚特兰大动物园的两只科莫多巨蜥的DNA，它们分别名叫Slasher和Rinca，它们的血液样本是作为它们每年例行检查的一部分获得的。

“这个项目对我们来说是一个很好的机会，可以使用最新最好的技术来了解更多关于科莫多龙的知识，然后能够将我们的发现贡献给蜥蜴生物学的一般知识，”爬行动物学家和进化脊椎动物生物学家、亚特兰大动物园研究主任约瑟夫·r·门德尔松三世博士说。爱博网投领导者

这项研究发表在杂志上自然生态与进化并在BioRxiv上作为预印本发布，提供了一个高质量的科莫多龙基因组序列，现在可以用作其他脊椎动物基因组测序的参考。

“脊椎动物的基因组很大，它们包含许多重复的序列，”波拉德解释说，他也是加州大学旧金山分校的教授，也是陈·扎克伯格生物中心的研究员。“大多数测序技术一次只能产生很短的序列。当这些短片段包含重复元素时，就不可能知道它们属于哪里，它们与什么有联系，因此很难将它们串在一起。”

为了解决这个问题，团队采取了多管齐下的方法。

“我们使用了多种技术，包括远程测序和物理测绘技术来进行组装，”布鲁诺说，他也是格莱斯顿心血管疾病研究所的主任和加州大学旧金山分校儿科学系的教授。“因此，我们有了一个超深、高质量的科莫多恐龙序列。”

一旦科学家们有了这个序列，他们就用计算工具将其与其他爬行动物的基因组进行比较，看看是什么让科莫多龙的基因组与众不同。

具体来说，他们正在寻找帮助科莫多龙适应环境的基因组变化，这经历了一个被称为积极选择的进化过程。一个引人注目的发现是，积极选择塑造了几个与线粒体功能有关的基因，线粒体是细胞的能量发电站，控制着心脏和其他肌肉的功能。

波拉德实验室的博士后研究员、该研究的第一作者阿比盖尔·林德博士说:“我们的分析表明，在科莫多巨蜥中，许多与细胞如何制造和利用能量有关的基因发生了迅速的变化，从而增加了蜥蜴的有氧能力。”“这些变化可能是科莫多蜥实现接近哺乳动物新陈代谢能力的关键。”

蜥蜴通常不以高有氧能力而闻名。换句话说，他们在体力劳动后很快就会筋疲力尽。

“然而，我们从对科莫多巨蜥的研究中了解到，它们能够进行持续的有氧运动，可以是游泳、跑步或长距离步行，”门德尔松解释说，他也是佐治亚理工学院的兼职副教授。“我们的研究告诉我们，秘密在于这些线粒体适应增加了它们的心输出量。这让我们了解了这些动物是如何做到我们一直在观察的事情的。”

此外，研究人员还发现，科莫多龙和其他一些蜥蜴出人意料地拥有大量基因，这些基因编码被称为犁鼻感受器的化学传感器。这些受体是复杂的感觉系统的一部分，使动物能够检测激素和信息素。

这种类型的感知涉及多种活动，包括亲属识别、配偶选择、捕食者躲避和狩猎。在科莫多的基因组中，研究小组发现了150多个犁鼻受体基因的副本。研究小组还发现，这些基因中的许多对每个蜥蜴物种都是独一无二的，这就提出了科莫多龙的犁鼻受体可能以科莫多特有的方式起作用的可能性。

布鲁诺说:“确定这是否解释了科莫多龙在如此远的距离上发现猎物的能力将是一件有趣的事情。”“这个项目令人兴奋的一点是，我们不知道会发生什么。这是一个观察基因组的机会，然后说，‘告诉我你的生物体的故事。’”

接下来，布鲁诺和他的团队期待着利用他们的发现来研究控制脊椎动物心脏形成的基因在进化过程中是如何变化的，因为大多数爬行动物只有一个三腔心脏，而哺乳动物有四个腔心脏。

完成的基因组序列也为有兴趣追踪科莫多巨蜥以研究其生态的保护生物学家以及世界各地研究脊椎动物进化的许多科学家提供了宝贵的资源。

门德尔松说:“这项研究的意义远远超过了科莫多巨蜥。”“它为我们提供了一个比较其他测序动物的框架，并了解它们所有特征如何进化的遗传基础。”这个项目也让人们意识到保护生物多样性的重要性，以及动物园在不伤害我们所照顾的动物的情况下，在大规模研究中发挥的重要作用。”