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      遺傳科學(xué)家排序第一個Myriapod基因組
      
			
      
				2019-01-04 20:01:06
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      一個多國的基因研究人員已經(jīng)測定了一種名為Strigamia maritima的海洋蜈蚣的基因組，使他們能夠重建大約5億年前生活的祖先節(jié)肢動物的遺傳構(gòu)成的許多特征。
      

      Strigamia maritima，雌性和蛋。 圖片：?Carlo Brena。
      

      節(jié)肢動物是我們這個星球上種類最豐富的動物群。今天有四類節(jié)肢動物：昆蟲，甲殼類動物，螯蝦(蜘蛛和蝎子)和多足動物。
      

      后一類，包括蜈蚣，是唯一尚未對基因組進行測序的類。
      

      Myriapods最有可能來自于4億多年前侵入該土地的海洋祖先。
      

      所有多足動物都有大量近似相同的節(jié)段，大多數(shù)帶有一對或兩對腿。然而，盡管他們的名字，蜈蚣從來沒有一百條腿。
      

      居住在沿海棲息地的蜈蚣(Strigamia maritima)可以有45到51對 - 但對的數(shù)量總是奇數(shù)，因為它在所有的蜈蚣中。
      

      該物種受到科學(xué)家的青睞，可以收集其巢穴進行研究 - 使其成為從多足動物中獲得第一個基因組序列的理想候選者，并為發(fā)展生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的新理解敞開大門。這些秘密動物。
      

      研究小組發(fā)現(xiàn)，海洋生物的基因組有大約15,000個基因 - 比人類少約7,000個基因 - 并且比許多其他節(jié)肢動物(例如果蠅)更保守，基因丟失和擾亂更少。
      

      這表明蜈蚣已經(jīng)從它們的共同祖先緩慢進化，并且應(yīng)該允許科學(xué)家在非常不同的動物之間進行比較，這在與果蠅或其他快速進化的昆蟲一起工作時并不明顯。
      

      例如，研究小組發(fā)現(xiàn)了大腦在蜈蚣和其他非常相關(guān)的動物(如海洋蠕蟲)之間形成圖案的方式。這種比較將使科學(xué)家能夠全面了解遺傳變化如何成為所有動物多樣性的基礎(chǔ)。
      

      “由于四種活節(jié)肢動物中的每一種都掌握了基因組，我們現(xiàn)在可以開始構(gòu)建他們共同祖先遺傳構(gòu)成的圖景。例如，通過將蒼蠅和蚊子與蜈蚣進行比較，我們發(fā)現(xiàn)昆蟲的先天免疫系統(tǒng)比以前認識的要早得多，“劍橋大學(xué)的Frank Jiggins博士說，他是一篇發(fā)表在論文中的論文的合著者。PLoS Biology期刊。
      

      最令人驚訝的結(jié)果之一是，Strigamia maritima似乎失去了編碼動物使用的所有已知光受體的基因，以及控制晝夜節(jié)律，即生物鐘的基因。
      

      “Strigamia maritima的基因組序列不僅僅是科學(xué)上的興趣。它的一些基因可能是直接使用的。所有的蜈蚣都會注射毒液使它們的獵物癱瘓。毒液的成分通常會產(chǎn)生強大的藥物，蜈蚣基因組將幫助研究人員找到這些毒液基因，“劍橋大學(xué)的共同作者Michael Akam教授說。
      

      “盡管與昆蟲密切相關(guān)，但蜈蚣缺乏昆蟲用來聞到空氣的嗅覺基因家族，因此通過擴展昆蟲中不存在的其他基因家族來發(fā)展其自身的空氣嗅探能力，”主要作者Ariel Chipman教授補充說。在生命科學(xué)耶路撒冷的亞歷山大·西爾伯曼研究所希伯來大學(xué)。
      

      “這些蜈蚣生活在地下，失去了眼睛，幾乎所有的視覺基因和基因都與身體的內(nèi)部時鐘有關(guān)。他們保持增強的感官能力，使他們能夠識別他們的環(huán)境并捕獲獵物。“
      

      “蜈蚣基因組在推斷祖先節(jié)肢動物中重要基因家族的含量方面證明是特別有價值的，這個祖先當時是我們目前看到的巨大多樣性節(jié)肢動物進化的起點，”共同作者說。圣安德魯斯大學(xué)的David Ferrier博士。
      

      “節(jié)肢動物基因和基因組組織發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，在昆蟲等動物的進化過程中發(fā)生了大量的重排和大量的基因損失。”
      

      “通過這種新的多足動物基因組實現(xiàn)的各種重建為更深入研究這些遺傳變異的生物學(xué)提供了基礎(chǔ)，以了解它們?nèi)绾闻c令人難以置信的身體形態(tài)和生活方式的多樣化聯(lián)系起來。我們現(xiàn)在在節(jié)肢動物身上找到了。“
      
			

			
        
      
			
      
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