上海大学医学院陆一鸣副教授团队联合同济大学附属第十人民医院王胜团队、海军军医大学柳润辉团队合作，在海蛇多组学及适应性进化研究领域取得重要进展。研究成果以“Two reference-quality sea snake genomes reveal their divergent evolution of adaptive traits and venom systems”（两种参考级别的海蛇基因组揭示其适应性性状和蛇毒的趋异进化）于2021年7月28日在线发表于国际顶级学术期刊Molecular Biology and Evolution（IF=16.24），上海大学医学院2020级硕士研究生王硕存为共同第一作者。（论文链接：https://doi.org/10.1093/molbev/msab212。）
海蛇具有极高的药用价值，《神农本草经》和《本草纲目》中自古就有海蛇入药的记载。青环海蛇（Hydrophis cyanocintus）与平颏海蛇（H. curtus）是我国东南沿海的两个优势蛇种，近年来由于过度捕捞，其种群受到了一定的威胁，已在今年2月被列为国家二级保护动物。因此积累基因组等遗传图谱资料对于保护这些近危的药用海洋生物以及活性成分的挖掘具有重要意义。然而目前已发表的海蛇基因组研究多基于二代或低深度的三代测序技术，组装质量不够高，并且青环海蛇尚没有全基因组序列报道。
陆一鸣副教授团队利用PacBio三代测序技术、Illumina二代测序技术和Hi-C染色质构象捕捉技术对青环海蛇与平颏海蛇的基因组进行了深度测序与组装，获得了两种海蛇染色体水平的全基因组序列。其组装的连续性在已公开的蛇类基因组中为最高，并且平颏海蛇基因组较之前发表的版本在连续性上提高了197倍。



图：青环海蛇与平颏海蛇主要基因组结构变异，涉及到的关键基因及相关表型的趋异进化


这是国际上首次报道海蛇的染色体级别全基因组，也是首次对亲缘关系相近但表型差异很大的两种蛇类进行基因组结构变异和比较毒素组学（venomics）研究。研究结果加深了对海蛇类适应海洋环境、快速辐射演化和物种形成等进化生物学问题的理解，同时，也为海洋药物及抗蛇毒血清的研发提供了高质量的多组学数据库支持，对有效开发利用海洋生物资源及保护海洋生物资源多样性具有重要意义。
该研究工作得到了国家自然科学基金（42076094、81773627、81274162）、国家重点研发计划（2018YFC0310904）、“重大新药创制”国家科技重大专项、上海市科委“科技创新行动计划”生物医药领域科技支撑项目（21S11902400）等项目的大力资助和支持。