它看起來像一個(gè)鳳尾魚片但這個(gè)古老的生物幫助我們了解DNA是如何工作的
今天,一個(gè)大型的國際研究人員聯(lián)合會(huì)發(fā)表了一項(xiàng)復(fù)雜但重要的研究,研究 DNA如何在動(dòng)物身上發(fā)揮作用。該研究的重點(diǎn)是一種海洋生物,一種叫做文昌魚(也稱為“刺血針”)的生物,探索動(dòng)物從無脊椎動(dòng)物(沒有骨干的動(dòng)物)進(jìn)化到更復(fù)雜的背脊脊椎動(dòng)物時(shí)發(fā)生的一些步驟,包括我們?nèi)祟?。Ozren Bogdanovic是該研究的主要作者之一。
這是什么動(dòng)物,為什么要用它?
該生物被稱為地中海文昌魚,或簡稱為amphy(科學(xué)名稱為Branchiostoma lanceolatum)。Amphy通常生活在地中海,黑海和歐洲大西洋沿岸海灘的沙地中。
文昌魚看起來像脊椎動(dòng)物(一種具有骨骼的動(dòng)物,如人類和其他哺乳動(dòng)物)但缺乏像我們這樣的動(dòng)物的特化,例如復(fù)雜的大腦和四肢。它與脊椎動(dòng)物共享一個(gè)基本的身體計(jì)劃,并在其體內(nèi)具有一些類似的器官和結(jié)構(gòu)。
因此,在研究中使用amphy 作為最簡單的動(dòng)物之一的例子,其骨架具有與更復(fù)雜的生命形式相同的一些特征。
因?yàn)樗?ldquo;位于無脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物之間的中間”,它可以告訴我們隨著動(dòng)物在數(shù)百萬年的進(jìn)化中變得更加復(fù)雜而發(fā)生的一些步驟和發(fā)展。
無脊椎動(dòng)物的更簡單的例子包括昆蟲,蠕蟲和水母。
您的新論文告訴我們DNA如何在體內(nèi)使用?
對于這項(xiàng)工作,我們對amphy基因組(其所有DNA)進(jìn)行了測序,并生成了研究其基因所需的數(shù)據(jù)。
這項(xiàng)研究為我們提供了圍繞基因的層和控制機(jī)制的概述,以及它們?nèi)绾卧跇?gòu)建更復(fù)雜的動(dòng)物中發(fā)揮作用。
我們發(fā)現(xiàn)一些僅在安培中發(fā)揮非常一般功能的基因在脊椎動(dòng)物中以更專業(yè)的方式使用,特別是在大腦中。
作為個(gè)體動(dòng)物,我們?nèi)祟惡蛢蓷珓?dòng)物在每個(gè)細(xì)胞中都有兩個(gè)基因拷貝 - 一個(gè)來自我們的父母。但在人類中,這些基因中的每一個(gè)都存在兩個(gè)版本(它們是重復(fù)的),而在amphy中,每個(gè)只存在于一個(gè)版本中。
因此,似乎脊椎動(dòng)物中每個(gè)基因的兩個(gè)版本的存在與在我們的身體中創(chuàng)造特定組織和功能的能力相關(guān)聯(lián)。
這項(xiàng)研究有助于我們了解DNA是如何被控制的?
這篇新論文最激動(dòng)人心的一個(gè)方面是 - 這是第一次 - 它告訴我們,對于它的一些基因,amphy使用與脊椎動(dòng)物相似的方法來控制基因是否活躍。
該系統(tǒng)稱為DNA甲基化。稱為甲基的小分子位于DNA的特定部分之上,其作用就像告訴基因關(guān)閉的路標(biāo)一樣。
在更簡單的動(dòng)物中,例如蠕蟲和昆蟲等無脊椎動(dòng)物,已觀察到甲基化水平非常低。Amphy通常也具有低DNA甲基化水平。
但是在這項(xiàng)研究中,我們在amphy DNA中發(fā)現(xiàn)了密集的DNA甲基化位點(diǎn)。在這些區(qū)域中,甲基化具有與脊椎動(dòng)物中的功能類似的功能 - 即,它參與基因調(diào)節(jié)。以前在無脊椎動(dòng)物中沒有觀察到這種情況。
對于使用DNA甲基化來控制其某些基因活性的amphy告訴我們,DNA甲基化的調(diào)節(jié)功能可能比我們最初想象的早幾百萬年進(jìn)化。
這一新發(fā)現(xiàn)可能有助于我們更多地了解DNA調(diào)控的工作原理,以及疾病如何解決問題。
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