Carnivores exhibit various fat contents and energy reserves to adapt to their environments. However, the molecular mechanisms underlying lipid metabolic differences among carnivores have not been well explored. Long-chain acyl-CoA synthetases (ACSLs) catalyze the initial step in lipid metabolism by activating fatty acids (FAs), and they drive acyl-CoAs toward anabolic lipid synthesis or catabolic β-oxidation. We identified the sequences of the genes of the ACSL family (ACSL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5 and ACSL6) in the sable (Martes zibellina) via transcriptome sequencing. The ACSL gene sequences of 13 other carnivores were obtained from NCBI. Phylogenetic results showed that unlike the widely accepted carnivore phylogeny, Canidae and Felidae tend to group together based on ACSL4 and ACSL6. The evolutionary analyses identified a series of positively selected amino acid residues in ACSL1, ACSL4 and ACSL5. Two radical amino acid substitutions detected in sable suggested potential insights into the molecular mechanism underlying the relatively low fat content in this animal. This is the first study to investigate the molecular mechanisms underlying the adaptive evolution of fat metabolism in carnivores. Overall, the ACSL genes were under different evolutionary forces in carnivores, and some genes have undergone adaptive evolution in lipid metabolism.

中文翻译：

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食肉目 ACSL 基因家族的适应性进化

食肉动物表现出各种脂肪含量和能量储备以适应环境。然而，肉食动物之间脂质代谢差异的分子机制尚未得到很好的探索。长链酰基辅酶 A 合成酶 (ACSL) 通过激活脂肪酸 (FA) 催化脂质代谢的初始步骤，并且它们驱动酰基辅酶 A 进行合成代谢脂质合成或分解代谢 β-氧化。我们通过转录组测序鉴定了紫貂（Martes zibellina）中 ACSL 家族（ACSL1、ACSL3、ACSL4、ACSL5 和 ACSL6）的基因序列。其他 13 种食肉动物的 ACSL 基因序列来自 NCBI。系统发育结果表明，与广泛接受的食肉动物系统发育不同，犬科和猫科倾向于基于 ACSL4 和 ACSL6 分组。进化分析在 ACSL1、ACSL4 和 ACSL5 中鉴定了一系列阳性选择的氨基酸残基。在紫貂中检测到的两个自由基氨基酸取代表明对这种动物脂肪含量相对较低的分子机制有潜在的了解。这是第一项研究食肉动物脂肪代谢适应性进化的分子机制的研究。总体而言，ACSL基因在食肉动物中处于不同的进化力量下，一些基因在脂质代谢中经历了适应性进化。这是第一项研究食肉动物脂肪代谢适应性进化的分子机制的研究。总体而言，ACSL基因在食肉动物中处于不同的进化力量下，一些基因在脂质代谢中经历了适应性进化。这是第一项研究食肉动物脂肪代谢适应性进化的分子机制的研究。总体而言，ACSL基因在食肉动物中处于不同的进化力量下，一些基因在脂质代谢中经历了适应性进化。