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摘要
线粒体有着自身独有的线粒体基因组并且编码氧化磷酸化相关的13个蛋白。通过氧化磷酸化反应，线粒体可以产生大量的三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）和活性氧以满足生物日常活动中对能量的需求。血红蛋白的丢失使得白血南极鱼运输氧气的能力大幅下降，其线粒体基因组中的蛋白编码基因会在选择压力的作用下产生适应性的进化以补偿氧气供给的不足。为了分析血红蛋白对南极鱼线粒体基因组进化的影响，本文选取了三类鱼进行分析：6种白血南极鱼，5种红血南极鱼，以及与它们亲缘关系较近的9种热带地区鱼类作为实验对象，来探究这三类鱼线粒体蛋白编码基因在进化上的差异，包括进化速率分析、放松性选择分析、多态性氨基酸位点检测以及3D结构预测分析。研究结果表明，红血南极鱼线粒体基因组的进化速率远高于白血南极鱼和热带鱼，并且只有红血南极鱼的线粒体蛋白编码基因受到了放松性的选择压力作用。此外，多态性氨基酸位点检测表明红血南极鱼线粒体基因组编码的氨基酸序列中，多态性位点数量远远高于白血南极鱼和热带鱼；进一步证明红血南极鱼受到了放松性的选择作用。与此相对的是，白血南极鱼的线粒体蛋白编码基因进化速率较低，大部分基因受到强化性选择作用，蛋白质序列中的多态性位点也较少。本研究表明，血红蛋白在南极鱼中的存在与否可能影响线粒体基因组的适应性进化。
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