海灣鮭魚基因組測序

來自俄勒岡大學和德克薩斯A&M大學的一組科學家對墨西哥灣海草床中豐富的魚類物種海灣尖嘴魚(Syngnathus scovelli)的基因組進行了測序和探索。該團隊于12月20日在Genome Biology期刊上發(fā)表了研究結(jié)果。

海灣尖嘴魚屬于稱為Syngnathidae(pipe魚，海馬和seadragons)的魚類，其歷史可追溯到至少5000萬年。

這個家庭的物種有很長的鼻子，這有助于他們的抽吸式喂養(yǎng)行為。他們有骨質(zhì)的防彈衣。它們?nèi)狈桥桷?，肋骨和牙齒，并且在雄性中形成了獨特的胎盤樣結(jié)構(gòu)，用于培育后代的育雛。

“從進化基因的角度來看，這組物種的新奇性尚未得到很好的理解，”共同作者，俄勒岡大學生態(tài)與進化研究所博士后研究員Clay Small博士說。

“Syngnathidae家族是研究這些衍生結(jié)構(gòu)特征的非常好的模型分支，因為從他們獨特的身體計劃來看，它們是如此奇怪。”

“最終，我們有興趣確定與整個家族中這些新特征的演變有關(guān)的遺傳變化。”

海灣尖嘴魚基因組的出版發(fā)布一周后，虎尾海馬的基因組(海馬來了)，Syngnathidae的另一個成員，在自然雜志上宣布。

俄勒岡大學的資深作者威廉克雷斯科教授表示，“這兩篇論文幾乎同時發(fā)表，對這一非同尋常的魚群進行了巨大的基因組分析。”

“兩個基因組顯示特定基因或基因功能的損失和變化可能是進化創(chuàng)新的原因，”Small博士補充道。

“通過進化，與遠緣魚類祖先相比，尖嘴魚和海馬基因組遺失了遺傳因素。這些可能解釋了身體排列和骨盆鰭丟失的一些變化，這些變化與人類脊椎動物血統(tǒng)中的腿相對應。“

團隊努力的一個重要部分集中在雄性海灣尖嘴魚在其育雛袋中孕育胚胎的能力。

“海灣尖嘴魚是一種在各種尖嘴魚種類中發(fā)現(xiàn)的最精細的胎盤結(jié)構(gòu)的例子，”共同作者，同樣來自俄勒岡大學的Susan Bassham博士說。

在男性懷孕期間，大約1,000個基因在小袋中表達不同，以控制發(fā)育過程，營養(yǎng)交換，穩(wěn)定性和免疫力。

在對懷孕和未懷孕的雄性尖嘴魚進行的比較分析中，作者發(fā)現(xiàn)了一個表現(xiàn)異常的基因家族。

這個基因家族patristacins包含一些在懷孕期間開啟的成員，以及其他在懷孕期間被抑制的成員。這組基因可能是syngnathid魚類獨有的，它們在海馬中表現(xiàn)相似。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，海灣尖嘴魚的兩條染色體比大多數(shù)鰭魚都少。

“通過觀察基因在基因組中的位置模式，這種差異很可能僅僅是由于四個祖先染色體融合成兩個，”Bassham博士說。

“大多數(shù)魚有24條染色體，但海灣尖嘴魚有22條。”

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