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2024-01-15 17:20:14

研究人员对myxini的第一个基因组进行了测序

导读 由来自七个不同国家的 40 多名作者组成的国际科学团队,由马拉加大学的研究人员胡安·帕斯夸尔·阿纳亚 (Juan Pascual Anaya) 领导,...

由来自七个不同国家的 40 多名作者组成的国际科学团队,由马拉加大学的研究人员胡安·帕斯夸尔·阿纳亚 (Juan Pascual Anaya) 领导,成功对粘鱼(也称为“盲鳗”)的第一个基因组进行了测序,这是唯一一种一大群脊椎动物,目前还没有其任何物种的参考基因组。

这一发现发表在科学杂志《自然生态与进化》上,使人们能够破译基因组复制的进化历史——基因组完全复制的次数——发生在脊椎动物(包括人类在内的一个群体)的祖先中。

“这项研究在进化和分子领域具有重要意义,因为它有助于我们了解伴随脊椎动物起源的基因组变化及其最独特的结构,例如复杂的大脑、下巴和四肢”,解释道UMA Pascual Anaya 动物生物学系科学家负责协调这项研究。

因此,这项历时近十年的研究是由一个国际联盟进行的,该联盟包括来自西班牙、英国、日本、中国、意大利、挪威和美国的30多个机构,其中包括东京大学、日本理化学研究所、中国科学院和巴塞罗那基因组调控中心等。

生态链接

粘盲鳗或“盲鳗”是一群栖息在深海区域的动物。因它们在感到受到威胁时释放的粘膜量而闻名(这是化妆品公司研究的焦点),而且还因其作为海底生态纽带的作用而闻名,因为它们是食腐动物,负责消除,除其他外,鲸鱼后沉入海底的尸体——;迄今为止,由于其复杂性,它们的基因组尚未被测序,因为它们由大量微染色体组成,而微染色体又由重复序列组成。这还不包括获取生物材料的困难。

“此外,这些微染色体在动物发育过程中会丢失,因此只有生殖器官才能维持完整的基因组,”胡安·帕斯夸尔·阿纳亚(Juan Pascual Anaya)说。

基因组重复

更具体地说,在这项与中国科学院合作的研究中,已测序的基因组是生活在太平洋东亚沿岸的Eptatretus Burgeri的基因组。为了实现这一目标,研究人员使用先进的染色体邻近技术——Hi-C——生成了高达基因组大小 400 倍的数据,并设法在染色体水平上进行组装。

“这很重要,因为它使我们能够比较该脊椎动物与其他脊椎动物(包括鲨鱼和人类)之间的基因顺序,从而解决基因组进化中最重要的公开辩论之一:基因组复制,以及当这些发生在不同脊椎动物谱系的起源期间时,”马萨诸塞大学科学家说,他补充说,由于这一点,我们现在知道所有脊椎动物的共同祖先都源自一个基因组完全复制过一次的物种。

后来,根据帕斯夸尔·阿纳亚(Pascual Anaya)的说法,产生现代下颌脊椎动物和非下颌脊椎动物的谱系分开了,每一种都独立地重新繁殖了自己的基因组:前者(包括人类)复制了它,后者则将其基因组增加了两倍。

进化的影响

在理化学研究所 Shigeru Kuratani 教授的著名实验室中,基于极其罕见的 myxini 胚胎样本,对基因组功能进行了分析;与布里斯托大学教授和英国皇家学会会员菲尔·多诺霍 (Phil Donoghue) 共同开发的一项关于基因组重复对每种脊椎动物可能产生的影响的研究,完成了这项跨学科研究,这是了解脊椎动物进化史的关键,因为它提供了对基因组事件的看法,这些事件可能推动了脊椎动物重要特征的出现,例如大脑结构、感觉器官或神经嵴细胞,其中包括调节复杂性的增加,即更多数量的开关基因开/关。

胡安·帕斯夸尔·阿纳亚 (Juan Pascual Anaya)是马拉加大学动物生物学系的科学家。他研究不同动物谱系(主要是脊椎动物)中出现的创新结构的演变,例如血细胞及其产生过程,以及其他结构,例如腿、手或下巴的起源。

他拥有马拉加大学生物学学位和巴塞罗那大学遗传学博士学位(2010 年)。他在日本 RIKEN 中心的 Shigeru Kuratani 教授实验室担任了 5 年博士后职位,直到 2021 年他作为一名高级研究员返回 UMA,在那里他成为独立的常任科学研究人员“Beatriz Galindo”资助计划的研究员。