牦牛是由平原上的黃牛進化而來的,而且牦牛和黃牛的親緣關系非常近,它們并沒形成生殖隔離,也就是說牦牛和黃牛雜交產生的后代是可育的,而且在尼泊爾和我國西藏等地確實存在大量的雜種牛。比較黃牛和牦牛的基因組,就可以得出牦牛高原適應的可能機制。目前發現,牦牛的許多與缺氧應激相關的基因受到了自然選擇,包括HIF信號通路, 有氧呼吸,血管生成,血管大小調節等,這些受到自然選擇的功能都與對氧氣的運輸與利用相關。關鍵的受到強自然選擇的基因包括ADAM17, ARG2和MMP3。ADAM17和ARG2都有調控HIF1A基因的功能,主要影響HIF1A蛋白的穩定性。ARG2還是負責調控一氧化氮合成的重要基因。在生物體內,一氧化氮*重要的功能就是血管舒張和抑制紅血球凝集,這些都與氧氣運輸有關。此外,一氧化氮也與HIF1信號相互促進,HIF1蛋白促進一氧化氮的生成; 一氧化氮抑制PHD蛋白,促進HIF1蛋白的積累。MMP3是HIF1信號下游基因,參與很多生物過程,包括新血管生成等。總之,牦牛的高原適應主要與HIF1信號以及一氧化氮調控相關。
The yak genome and adaptation to life at high altitude : Nature Genetics : Nature Research
Whole-genome sequencing of six dog breeds from continuous altitudes reveals adaptation to high-altitude hypoxia
PLOS Genetics: Hypoxia Adaptations in the Grey Wolf (Canis lupus chanco) from Qinghai-Tibet Plateau
Genomic analysis of snub-nosed monkeys (Rhinopithecus) identifies genes and processes related to high-altitude adaptation : Nature Genetics : Nature Research