娛樂城|肺魚基因組揭示了水生脊椎動物如何征服土地

一組科學家打破了迄今為止最大的動物基因組測序的新記錄–澳大利亞肺魚,這是最早的陸地脊椎動物的鮮活親戚之一。基因組包含430億個鹼基對,是人類基因組的1個4倍。這項研究發表在雜誌上 性質。1個澳大利亞肺魚福氏新藻)發現於澳大利亞昆士蘭東南部緩慢流動的河流和靜水中。外觀獨特 與其他水生生物相比,它的生物學特性。魚類活動活躍時,單個背肺可作為附加的呼吸器官,它具有類似於四肢的鰭,並且具有強烈的嗅覺。1個9世紀的科學家錯誤地將肺魚歸類為兩棲動物,但現在已知它屬於兩棲動物Sarcopterygii(裂鰭魚)進化枝。泥盆紀時期的鰭狀魚進化枝(其中也包括腔棘魚和四足動物)導致了所有陸地脊椎動物。因此,肺魚在生命樹中的位置使其成為一種有趣的動物,可以用來研究了解水生脊椎動物如何進化並適應陸地上的生命,特別是在基因組水平上。來自分子病理學研究所(IMP)和維也納大學,維爾茨堡大學,康斯坦茨大學和漢堡大學的科學家已經成功地對澳大利亞肺魚的基因組進行了測序 從頭,創造了迄今為止最大的動物基因組測序記錄。

同質拼圖

娛樂城評價為了進行這項研究,研究小組從澳大利亞進口的澳大利亞少年肺活檢中獲得了活檢材料,對大型基因組進行測序並非易事。它需要將整個基因組序列分解成數百萬個較小的片段,然後再重新組裝。 “大型基因組包含大量重複的內容。一旦測序儀將基因組分裂成數千萬個可讀(重疊)的片段,就很難做到這一點。 娛樂城推薦將它們放回一起,因為許多零件看起來很相似。 IMP的計算機科學家兼生物學家,研究的第一作者Siegfried –施洛斯尼格。解釋說,這些測序儀固有的錯誤率使情況更加複雜。他將這項任務比喻為以非常均勻的模式組裝拼圖。因此,科學家必須開發自己的工具套件-MARVEL彙編程序-才能正確有效地將序列縫合在一起,然後使用染色體構象捕獲技術Hi-Hi將這些片斷組裝成更大的結構,例如整個染色體C. Hi-C屬於分子生物學技術家族娛樂城可用於在空間水平上分析細胞中染色質的組織。

與腔棘魚相比,肺魚與四足動物的關係更緊密

發現肺魚基因組的大小驚人地達到了430億個鹼基對。這比墨西哥a的基因組大30%(以前被認為是測序的最大基因組),比人類基因組大1個4倍。 IMP小組負責人Elly Tanaka表示:“生物學家長期以來一直爭論著肺魚或腔棘魚(另一組有鰭鰭魚)是否是第一批陸地脊椎動物的近親。研究小組的系統發育分析證實,與腔棘魚相比,肺魚更接近兩棲動物,爬行動物,鳥類和哺乳動物。僅在4.2億年前,龍魚就脫離了祖先的分支,導致了四足動物的出現。

IMP科學家Siegfried –施洛斯尼格。和Elly Tanaka在維也納Haus des Meeres舉行。信用:IMP。研究人員分析了肺魚各種組織中的基因表達水平,揭示了該物種與陸地脊椎動物之間的某些相似之處。 “我們還發現基因的數量和表達水平 娛樂城推薦與肺表面蛋白,空氣傳播的氣味受體和肢體發育有關的兩棲動物比其他魚類更接近兩棲動物。這些發現指出了過渡到陸地生活方式所必需的一系列適應措施。”田中補充說。

沒有基因組太大嗎?

當被問及潛在的研究局限性時,作者強調了他們面臨的生物信息學障礙,因為目前可用於測序項目的大多數算法並未設計為處理這種大小的基因組。

“我們很想對編程世界說,“請編寫考慮到42 Gb基因組的基因組分析程序!” –施洛斯尼格。

此外,肺魚被列為“受威脅”物種 澳大利亞環境保護與生物多樣性保護法 1個999年,由於昆士蘭州的城市發展,對水生生態系統產生了不利影響。2 因此,研究人員的組織和胚胎材料數量有限。 Shloissnig評論說:“我們本來希望分析大腦等其他器官中的基因表達,以了解它們的進化方式。”田中補充說,她希望基因組數據可能有助於澳大利亞為保護肺魚而進行的保護工作。對於下一步,研究人員渴望了解地理上分離的肺魚之間的遺傳關係,包括居住在非洲和南美的物種。他們現在正在尋找下一個大型基因組,可以使用他們的自定義算法解決這些問題,並將目光投向sal –觀看此空間。 齊格弗里德·施洛斯尼格(Siegfried –施洛斯尼格。)和艾莉·田中(Elly Tanaka)正在與技術網絡科學作家莫莉·坎貝爾(Molly Campbell)交談。參考文獻:

1個. Meyer A,–施洛斯尼格。 S,Franchini P等。巨型龍魚基因組闡明了脊椎動物對土地的征服。 性質。2021個. doi:1個0.1個038 / s41個586-021個-031個98-8。

2. Arthington AH。受新水壩威脅的澳大利亞肺魚Neoceratodus forsteri。 環境。生物學魚2009; 84(2):21個1個-221個。 doi:1個0.1個007 / s1個0641個-008-941個4-y。