全球大约有250种地下鼠，广泛分布在除了南极洲和澳大利亚的其他大陆上。非洲鼹鼠是地下鼠的一个分支，具有长寿，终生生活在地下以植物块茎为食等特性。它们所处的环境——低氧、高氨、高二氧化碳，而在这种环境中，大鼠，小鼠等地上鼠无法存活。目前，只有一种非洲鼹鼠——裸鼹鼠的基因组被公布。为了更好的了解非洲鼹鼠的遗传特性，该研究团队对另一种非洲鼹鼠——达马拉鼹鼠进行了测序，并优化了裸鼹鼠的基因组序列。

在本研究中，科研人员对一只雄性达马拉鼹鼠进行了全基因组测序，基因组组装序列大小约2.51Gb，并获得了22,179个注释基因。通过对达马拉鼹鼠、裸鼹鼠、大鼠、小鼠、中国仓鼠、豚鼠、兔、狗、恒河猴以及人的蛋白序列进行比对，研究人员确定了6,133个单拷贝同源基因家族，并发现达马拉鼹鼠和裸鼹鼠的分化时间约在2,600万年前，与大鼠、小鼠的分化时间以及人和恒河猴的分化时间较为接近。

达马拉鼹鼠和裸鼹鼠终生生活在黑暗的地下，其嗅觉系统和触觉系统十分发达，而视觉系统却严重退化。研究表明达马拉鼹鼠有212个基因家族发生了扩张，59个基因家族发生了收缩;而裸鼹鼠有378个基因家族发生了扩张，29个基因家族发生了收缩。扩张的基因家族中有较多为嗅觉感受器基因家族，这揭示了两者在黑暗环境下嗅觉功能进化的分子机制;收缩和丢失的基因家族中有很多视觉相关的基因，同时两者基因组中还检测到10多个视觉相关的假基因，这些基因的功能丧失则揭示了地下鼠视觉退化的分子机制。

地下环境阴暗潮湿、低氧、高氨、高二氧化碳。要在这种环境下生存，需要有较高的抗逆性。精氨酸酶1(ARG 1)是催化尿素循环排出氨的最下游关键酶。研究表明，四种地下鼠(裸鼹鼠，达马拉鼹鼠，鼢足鼠和八齿鼠)均在254位氨基酸上发生突变(组氨酸(His)替换了亮氨酸(Leu)或酪氨酸(Tyr))。该突变同时也改变了精氨酸酶1的三聚体结构，可以提高机体对氨的代谢速率。此外，精氨酸酶2(ARG2)和线粒体鸟氨酸转移酶(ORNT1)等氨代谢相关的基因在裸鼹鼠和达马拉鼹鼠的肝脏组织均发生了特异高表达，种种迹象显示地下鼠具有较高的氨代谢速率，以适应恶劣的地下环境。高二氧化碳可能导致机体疼痛感。研究表明，裸鼹鼠、达马拉鼹鼠、鼢鼠等地下鼠的痛感基因SCN9A均发生了共有的突变，导致蛋白质模体(motif)的改变，使这些动物更能适应高二氧化碳的环境。同时，研究人员还比较了地下鼠和大鼠小鼠的脑组织转录组基因表达水平，发现DNA损伤修复相关的基因的高表达是地下鼠耐低氧的关键因素之一。

地下鼠具有较长的寿命，可长达20-30年。通过比较达马拉鼹鼠、裸鼹鼠以及大小鼠的肝脏转录组，研究人员发现地下鼠的肝脏具有不同的基因表达模式。6个过氧化物氧化还原酶中的PRDX2和PRDX5均具有较低的表达水平，同时GPx1的活性降低。这意味着这两种地下鼠的活性氧(ROS)水平会增强，也说明了这两种地下鼠能在较高的氧化应激下保持长寿。研究人员还发现这两种地下鼠的FAS-活化的丝氨酸/苏氨酸激酶基因(FASTK)均发生了丢失，可能有助于维持鼹鼠大脑神经元的年轻状态。两种鼹鼠的胰岛素水平均较低，较低的代谢速率也可能是地下鼠长寿的原因之一。

华大基因该项目负责人黄智勇表示：“地下鼠是一类特化的物种，通过对两种地下鼠的比较分析，有助于我们更深层次地了解地下鼠特性，如长寿，耐低氧，抗癌等的遗传学机制。马达拉鼹鼠基因组的解读为后续的功能研究奠定了良好的基础，这些成果将进一步促进其他生物学和生物医学研究的发展。”