无论在形态还是功能上，蛇都可能是地球上最独特的爬行动物之一。它们已经适应了没有腿的运动，狩猎机制从毒牙到窒息，新陈代谢可以在盛宴和长期饥荒之间迅速适应。
毫不奇怪，蛇的新陈代谢过程中发生的代谢变化一直吸引着科学家们，他们致力于了解蛇的身体如何在不伤害动物的情况下经历如此快速的变化。
缅甸蟒蛇尤其是生理学研究的优秀模型，因为它是一种体型巨大的蛇（在野外平均超过12英尺），体格健壮。成年羊可以在两次喂食之间休息几个月，但随后会吃掉整只山羊或猪。
缅甸巨蟒在进食前和进食后发生的一些最显著的变化发生在它们的器官系统中，主要器官如心脏、肝脏和肾脏的重量在进食后两天增加了40-100%。在细胞水平上，他们的新陈代谢激增到44倍，血液中血浆甘油三酯含量增加了100倍以上。
蟒蛇进食10到14天后，这些器官会萎缩，收缩到餐前大小和新陈代谢。
从基因组学的角度来看，转录反应（正如预期的那样）在表达变化的幅度和具有显著差异表达的基因数量方面都是快速而巨大的。先前的研究表明，这些变化可能是对核心信号分子的保守反应的结果，而核心信号分子反过来激活了多种组织特异性信号级联。然而，这些信号分子的身份尚未被发现，这是由于基因组中发生这些变化的绝对规模和缩短的时间范围。
德州大学阿灵顿分校的安德拉·安德鲁和布莱尔·佩里及其同事最近发表了一篇论文研究在里面BMC基因组学在研究中，他们分析了缅甸巨蟒进食前、进食中和进食后心脏、肝脏、肾脏和小肠内发生的基因组变化。
特别令人感兴趣的是参与上调器官生长过程的LXR/RXR激活途径、PI3K/AKT和mTOR信号，以及与应激反应相关的NRF2介导的氧化应激反应途径。
这项研究是通过将几组缅甸蟒禁食30天，然后喂它们相当于其体重25%的食物来进行的。取样时间点分别为禁食后30天、进食后1天、进食后4天，分别采集心脏、肝脏、小肠和肾脏的组织。然后将组织样本通过NEB Next RNAseq运行，生成用于分析的RNAseq库。
为了确定通路激活和调节分子预测，作者用同源人类基因Ensembl标识符注释了完整的缅甸蟒蛇转录集。STEM程序用于识别和可视化样本中所有基因的重要表达谱。
一旦收集到整套python基因的数据，就会评估在一段时间内的特定遗传效应，并注意到上调和回归的变化。
对于所研究的每个器官，大多数差异表达基因在喂食后24小时内表现出立即上调或下调。受检的四个器官中的每一个在禁食后四天都经历了向禁食表达水平的回归，其程度大不相同，表明器官系统之间的生长变化是独特的。在基因组中的所有基因中，只有一个基因在所有时间点的所有四个器官中都具有显著性：凝血因子X（F10）。
在将python基因定位到人类同源基因后，Andrew及其同事能够将超过70%的人类基因关联到mTOR和NRF2应激反应途径中。这两种生物途径似乎都涉及到每个器官系统对进食的反应，这表明人类组织可能以同样的方式发育。值得注意的是，胰岛素信号是mTOR途径的一个关键调节因子，NRF2的激活可能在生长反应中发挥额外的作用，因为其血浆中含有体外证明可导致哺乳动物细胞凋亡抵抗的因子。
虽然蛇的这种肥大、增生和萎缩的规模令人印象深刻，但这在动物界并不是一种独特的现象，因为其他种类的动物——特别是鱼类和两栖动物——以及植物表现出不同程度的器官和组织生长和再生。然而，缅甸蟒蛇在表型和基因型表达模式方面，特别是在多种组织类型中使用多条协调生长途径，使用mTOR和NRF2介导的信号是独一无二的，这表明未来可能存在促进人类生长和器官修复的机制。
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