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鲸类是一类特殊的哺乳动物,大约在五千万年前由陆地返回海洋。鲸类仍保持着哺乳动物的特征,如胎生、哺乳、体温恒定等。鲸类的次生性入水,给其生活带来了极大的挑战。为了适应生存环境的变化,鲸类在漫长的进化过程中在运动、听觉、体温保持、免疫和食性等方面做出了适应性改变。古生物学和现代分子生物学证据显示,鲸类起源于陆生偶蹄动物。鲸类陆生祖先与现生偶蹄目动物的食性都为植食性,而现生鲸类的食性均为肉食性。伴随着食性转变,鲸类的消化酶在基因及蛋白质水平发生了怎样的变化?目前这方面的研究少有报道。鉴于此,本文选择了与食性转变相关的胰核糖核酸酶基因(RNASE1)家族进行研究。首先,对10个目包含7个鲸类物种的43个哺乳动物的RNASE1基因进行整理;其次,通过构建RNASE1基因家族的系统发生关系,研究RNASE1的进化历程;接着,对RNASE1基因家族进行选择压力分析;最后,对鲸类祖先枝RNase1序列与反刍亚目祖先枝RNase1序列进行对比,分析RNase1氨基酸改变的位点,并对鲸类物种和反刍亚目的RNase1进行等电点(p1)的计算。结果显示,鲸类物种中仅有1条RNASE1序列,而植食性的牛科和骆驼科动物有2--3条,而且基因的系统发生结果支持鲸偶蹄目中RNASE1基因的独立复制;选择压力分析在鲸偶蹄目祖先枝,牛科和骆驼科祖先枝检测到正选择信号,而鲸类末端枝不存在正选择,同时鲸类祖先枝RNase1的氨基酸序列相比于反刍亚目祖先枝RNase1序列存在12个氨基酸改变,并且鲸类RNase1的等电点平均值显著高于牛科和骆驼科,这可能与鲸类的食性转变相关。基于此,本研究对RNase1在蛋白水平上进行了酶学性质的功能验证。结果发现鲸类物种的RNase1的最适pH值的范围更偏碱性。本研究揭示了RNASE1基因在鲸类的食性转变中的重要作用。除此之外,本研究还对α-淀粉酶基因(AMY)家族进行了研究。对包含7个鲸类物种的11个目37个哺乳动物的AMY基因家族进行注释和分析。AMY1基因仅存在于6个物种中,AMY2基因存在于37个哺乳动物中。AMY2基因家族的.系统发生结果显示鲸类物种中仅存在1条AMY2序列,而牛科动物有2条。Branch-site model结果显示在牛科祖先枝检测到正选择,而鲸类并未受到正选择。鲸类中AMY2基因的情况也可能与鲸类的食性转变有关,仍需进一步研究确定。