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        非洲爪蛙如何得到一對(duì)額外的基因
        
			
        
				2019-01-11 11:56:54
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        根據(jù)由日本和美國科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際研究聯(lián)合體，非洲爪蛙的祖先從兩個(gè)不同的物種中繼承了一組染色體，并在大約1800萬年前將其整個(gè)基因組翻了一倍，該聯(lián)合體對(duì)第一個(gè)非洲爪蟾的整個(gè)基因組進(jìn)行了測(cè)序。時(shí)間?？茖W(xué)家希望這一發(fā)現(xiàn)將有助于我們理解脊椎動(dòng)物的進(jìn)化，因?yàn)榧棺祫?dòng)物基因組在5億年前翻了兩番。
        

        非洲爪蛙如何得到一對(duì)額外的基因
        

        X. laevis不同尋常之處在于它是一種四倍體物種，具有四組染色體，而許多生物，包括人類，都是二倍體并具有兩組染色體。這種情況如何以及何時(shí)出現(xiàn)一直是一個(gè)爭(zhēng)論話題。一個(gè)假設(shè)是，當(dāng)兩個(gè)二倍體祖先物種交配時(shí)，四倍體X. laevis從每個(gè)親本遺傳了其遺傳物質(zhì)的一半，并且該二倍體后代的基因組隨后翻倍，產(chǎn)生染色體數(shù)量?jī)杀兜乃谋扼w生物體。祖先。
        

        “ X. laevis是生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究的必需生物，但其基因組的龐大規(guī)模和復(fù)雜性使得科學(xué)家難以完整地對(duì)基因組進(jìn)行測(cè)序，”日本研究小組負(fù)責(zé)人Masanori Taira副教授說。東京大學(xué)。他繼續(xù)說道，“他認(rèn)為對(duì)整個(gè)基因組進(jìn)行測(cè)序不僅對(duì)生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究有價(jià)值，而且還提供了關(guān)于四倍體起源的線索。”
        

        研究人員對(duì)日本近交系青蛙J(日本)株的整個(gè)基因組進(jìn)行了測(cè)序，其中分別從母親和父親遺傳的遺傳密碼是相同的。
        

        由加州大學(xué)伯克利分校的Dan Rokhsar和Richard Harland領(lǐng)導(dǎo)的美國團(tuán)隊(duì)使用霰彈槍方法對(duì)DNA的短片段進(jìn)行測(cè)序，并將它們拼成一塊拼圖。日本團(tuán)隊(duì)對(duì)很長(zhǎng)的DNA片段進(jìn)行了測(cè)序，并確定了染色體上長(zhǎng)DNA的位置。這一額外步驟有助于區(qū)分從每個(gè)祖先物種遺傳的單獨(dú)的基因組序列。
        

        “我認(rèn)為分析隨時(shí)間變得固定或不活躍的'轉(zhuǎn)座因子'(在基因組周圍移動(dòng)的DNA片段)可能是追蹤兩個(gè)祖先基因組的一種方式，在X. laevis中作為亞基因組存在，”Taira說。 。
        

        他向他的合著者，廣島大學(xué)的Akira Hikosaka博士和名古屋大學(xué)的Yoshinobu Uno博士提出了這個(gè)想法。他們測(cè)試了泰拉的想法并發(fā)現(xiàn)確實(shí)有兩組染色體來自不同的二倍體祖先。
        

        奇怪的是，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，亞基因組在細(xì)胞核中分別進(jìn)化，產(chǎn)生更短的S和更長(zhǎng)的L型，這是動(dòng)物亞基因組進(jìn)化的第一個(gè)證據(jù)。L型染色體保留了大部分祖先的遺傳信息，而S型則表現(xiàn)出更大的基因丟失，缺失和重排。
        

        “科學(xué)家認(rèn)為，5億年前的兩輪全基因組復(fù)制有助于第一批脊椎動(dòng)物物種的出現(xiàn)和這一群體的多樣性爆發(fā)。我們認(rèn)為我們的發(fā)現(xiàn)將提高我們對(duì)進(jìn)化史上這一重要事件的理解，”泰拉說。
        
			

			
          
        
			
        
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