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        蜘蛛進(jìn)化過(guò)程中罕見(jiàn)的全基因組重復(fù)可以揭示動(dòng)物多樣化的更多信息
        
			
        
				2019-06-05 09:22:23
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        貝勒醫(yī)學(xué)院人類(lèi)基因組測(cè)序中心的研究人員與來(lái)自英國(guó)，歐洲，日本和美國(guó)的科學(xué)家合作，在蜘蛛和蝎子的進(jìn)化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了全基因組重復(fù)。該研究發(fā)表在BMC Biology上。
        

        蜘蛛進(jìn)化過(guò)程中罕見(jiàn)的全基因組重復(fù)可以揭示動(dòng)物多樣化的更多信息
        

        長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員一直在研究蜘蛛和蝎子的應(yīng)用原因，例如研究藥物和材料科學(xué)用絲的毒液成分，以及基本問(wèn)題，如進(jìn)化的原因，以及了解這一不同群體的發(fā)展和生態(tài)成功。食肉生物。
        

        作為研究5000種節(jié)肢動(dòng)物物種基因組的i5K試驗(yàn)項(xiàng)目的一部分，人類(lèi)基因組測(cè)序中心分析了家蜘蛛Parasteatoda tepidariorum的基因組- 一種在實(shí)驗(yàn)室研究的模式物種 - 以及亞利桑那州樹(shù)皮蝎Centruroides sculpturatus ， - 北美最毒的蝎子。
        

        對(duì)這些基因組的分析表明，蜘蛛和蝎子是在4億多年前從共同的祖先進(jìn)化而來(lái)的，它在其基因組中創(chuàng)造了所有基因的新拷貝，這一過(guò)程稱(chēng)為全基因組重復(fù)。這種事件是基因組中可能發(fā)生的最大的進(jìn)化變化之一，并且在動(dòng)物進(jìn)化過(guò)程中相對(duì)罕見(jiàn)。
        

        負(fù)責(zé)貝勒基因組測(cè)序的人類(lèi)基因組測(cè)序中心副教授斯蒂芬理查茲博士說(shuō)：“我們對(duì)我們與地球共存的物種的分子理解取得了迅速進(jìn)展，這令人非常興奮。蜘蛛基因組分析特別棘手，我們相信這是迄今為止質(zhì)量最高的蜘蛛基因組之一。“
        

        同樣，在脊椎動(dòng)物的起源上也存在兩個(gè)全基因組重復(fù)，這引發(fā)了關(guān)于重復(fù)基因是否在導(dǎo)致哺乳動(dòng)物的脊椎動(dòng)物譜系的進(jìn)化中產(chǎn)生新的生物復(fù)雜性的長(zhǎng)期爭(zhēng)論。因此，蜘蛛和蝎子中全基因組重復(fù)的新發(fā)現(xiàn)提供了與脊椎動(dòng)物事件的有價(jià)值的比較，并且可以幫助揭示對(duì)我們自身進(jìn)化很重要的基因和過(guò)程。
        

        “雖然全基因組重復(fù)產(chǎn)生的大部分新基因材料隨后都會(huì)丟失，但一些新的基因拷貝可以發(fā)展出新的功能，可能有助于動(dòng)物的形狀，大小，生理和行為的多樣化，”Alistair McGregor博士說(shuō)。 ，牛津布魯克斯大學(xué)進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)教授，該研究的主要作者。“將蜘蛛和蝎子中的全基因組重復(fù)與脊椎動(dòng)物中的獨(dú)立事件進(jìn)行比較顯示出驚人的相似性。在這兩種情況下，都保留了重復(fù)的Hox基因簇。這些是調(diào)節(jié)所有動(dòng)物體結(jié)構(gòu)發(fā)育的非常重要的基因，并且因此可以引起動(dòng)物身體計(jì)劃的進(jìn)化變化。“
        

        該研究還發(fā)現(xiàn)蜘蛛Hox基因的拷貝在表達(dá)的時(shí)間和地點(diǎn)表現(xiàn)出差異，這表明它們已經(jīng)進(jìn)化出新的功能。
        

        McGregor解釋說(shuō)，這些變化可能有助于澄清蜘蛛和蝎子的進(jìn)化創(chuàng)新，包括專(zhuān)門(mén)的肢體和它們?nèi)绾魏粑?，以及蜘蛛用?lái)捕獲和殺死獵物的不同類(lèi)型的毒液和絲綢的生產(chǎn)。
        

        “許多人害怕蜘蛛和蝎子，但這項(xiàng)研究顯示了他們所代表的進(jìn)化樹(shù)的美麗部分，”人類(lèi)基因組測(cè)序中心主任，Wofford Cain主席，分子和人類(lèi)遺傳學(xué)教授Richard Gibbs博士說(shuō)。貝勒。
        

        “現(xiàn)在，對(duì)于這種基因組分析，成本已經(jīng)從數(shù)千萬(wàn)美元迅速下降到僅僅幾千美元，現(xiàn)在可以對(duì)任何物種進(jìn)行，”理查茲說(shuō)。“我們周?chē)牡厍蛏钸€有很多東西可以學(xué)習(xí)，我相信這個(gè)結(jié)果只是了解蜘蛛分子組成的開(kāi)始。”
        
			

			
          
        
			
        
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