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Nat Com:壁虎爬墙的基因

点击次数：  更新时间：2015/10/19 16:25:05  

  

       近日，国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志上在线发表南通大学神经再生重点实验室顾晓松教授研究团队与华大基因杨焕明院士团队合作的研究文章，文章报道研究人员对一只成年雄性多疣壁虎进行了全基因组测序并注释了其基因集，进一步的比较基因组分析揭示了壁虎强大的断尾再生能力、光滑表面的攀爬能力所涉及的相关基因及其演化特点。此项研究是迄今为止规模最大的爬行动物基因组测序，定位了与壁虎爬上光滑的表面，重生尾巴和在夜晚看见的非凡的能力相关的基因。

 

      壁虎是爬行动物中一个古老而重要的类群，在其漫长的演化过程中形成了一些独特的能力，最广为人知的是断尾再生能力和光滑表面的攀爬能力。壁虎的这些有趣的特征引起了众多科学家的关注并开展了广泛的研究，但是对于这些现象产生的遗传学机制，尤其是在基因组层面的机制尚不清楚。

 

      顾晓松和他的研究团队对于一只成年雄性壁虎进行了全基因组测序，获得了一个25.5亿对碱基的基因组序列，当中有22487个基因他们确定了位置和功能。研究团队从适应性进化的角度分析了与壁虎尾巴再生相关的基因，并从转录组水平检测了这些基因的表达谱。他们发现了β-角蛋白基因家族的规模增加和壁虎有黏性的脚底毛的形成有关，脚底毛让壁虎能够捕捉猎物并且黏在光滑表面上。研究团队还分析了与尾巴再生相关的基因的演化，并且确定了与这些动物从昼行转化成夜行生活方式相关的特定基因，这些基因被称为视蛋白基因。

 

     研究人员表示，多疣壁虎的基因组序列是首个获得的壁虎科物种的全基因组序列，这些研究结果有助于深入了解爬行动物的演化历史。更为重要的是，这项研究从再生能力的系统演化视角为再生医学提供了新的知识，并为仿生黏合技术的发展提供新的内容。

 

    原文链接：Gekko japonicus genome reveals evolution of adhesive toe pads and tail regeneration

 

    原文摘要：Reptiles are the most morphologically and physiologically diverse tetrapods, and have undergone 300 million years of adaptive evolution. Within the reptilian tetrapods, geckos possess several interesting features, including the ability to regenerate autotomized tails and to climb on smooth surfaces. Here we sequence the genome of Gekko japonicus (Schlegel’s Japanese Gecko) and investigate genetic elements related to its physiology. We obtain a draft G. japonicus genome sequence of 2.55 Gb and annotated 22,487 genes. Comparative genomic analysis reveals specific gene family expansions or reductions that are associated with the formation of adhesive setae, nocturnal vision and tail regeneration, as well as the diversification of olfactory sensation. The obtained genomic data provide robust genetic evidence of adaptive evolution in reptiles.