斑点雀鳝揭示了哺乳动物手腕和手指发育的起源 2017-03-01 14:25:03

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Chuck Bednar为redOrbit.com - 你的宇宙在线虽然化石记录发现手腕和手指有水生起源,但先前尝试连接手指和鳍已被证明是不成功的

然而,现在,由芝加哥大学研究人员领导的一个团队发现了原因:科学家正在研究错误的鱼

在周一出版的美国国家科学院院刊(PNAS)上,有机生物学和解剖学教授Neil Shubin博士及其同事解释说,发现了一种非模型鱼的哺乳动物肢体发育的基本遗传机制,被称为斑点噶尔

由于鳍和肢体形态的比较证明是不成功的,他们使用发育和分子数据观察斑点雀

最近对其基因组进行了测序的鱼类发现,控制手腕和数字构建基因的调控网络在鱼和四足动物之间是非常保守的

Shubin博士在一份声明中解释说:“化石表明手腕和手指的数字显然具有水生作用

” “但是鳍和四肢有不同的用途

自从它们发散以来,它们已朝着不同的方向发展

我们希望通过将遗传和分子数据添加到化石记录中我们已经知道的内容来探索和更好地理解它们之间的关系

“最早根据比较鳍和肢体骨骼形状来验证链接的尝试被证明是不成功的

手腕由一系列小结节骨组成,后面是细长的骨头,构成数字

另一方面,活鱼的骨骼具有一组较长的骨骼,这些骨骼以较小的圆形骨骼结束,称为桡骨

负责骨骼成形的HoxD和HoxA簇基因也有所不同

Shubin博士和他的合着者首先测试了控制这些基因的基因“转换”能力,这些基因在称为澳门网上娱乐平台的骨性鱼翅鱼中形成发育转基因小鼠的四肢

然而,这些鱼控开关并未触发autopod中的任何活动

澳门网上娱乐平台类是一种广泛研究的鱼群,包括几乎所有商业鱼类

然而,研究人员很快意识到,对于古代基因的调控方式,他们并不理想

在寻找涉及手腕和数字建设的遗传开关时,他们发现这些物种中“缺乏序列保守性”

这个问题可以追溯到3亿年前发生的澳门网上娱乐平台类遗传学的根本变化,当时成为四足动物的鱼类生物从其他类型的澳门网上娱乐平台中分离出来

此时,澳门网上娱乐平台谱系的共同祖先经历了全基因组重复(WGD) - 这种现象在进化中已经发生过好几次

研究作者解释说,这个WGD使澳门网上娱乐平台遗传库增加了一倍,并为它们提供了巨大的多样化潜力

这可能有助于telosts适应几种不同类型的环境,并且在此过程中,控制autopod构建基因的基因开关会稍微改变它们的功能

因此,与小鼠和其他类型的动物相比,这些基因变得更难识别,主要作者和芝加哥大学的研究生Andrew Gehrke解释说

然而,并非所有的骨鱼都经历了这个过程,事实证明,斑点雀鳝是在基因组复制事件发生之前从澳门网上娱乐平台类中分离出来的雀斑之一

当调查小组将来自斑点雀鳝的Hox基因开关与四足动物进行比较时,他们发现了“脊椎动物自动调节器具有前所未有的前所未有的深度保护水平

”他们说,这似乎表明“远端”之间存在高度的相似性

澳门网上娱乐平台的径向和四足动物的自动摄像机

“他们通过从斑点雀中取出与鳍发育相关的基因开关并将它们插入发育中的小鼠中来测试这一观点

由此产生的活动模式被描述为与从小鼠基因组驱动的模式“几乎无法区分”,导致作者得出结论,他们的结果“为负责建立的Hox表达的'后期'阶段的古代起源提供了监管支持

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