别着急——这是管鱼的基因组

Syngnathid家族的鱼类,包括海马、海龙和尖嘴鱼,以其独特的身体计划和雄性孵卵行为而闻名。在这里,基因组生物学Dominique Morneau讨论了这些特殊性状的基因组基础。

通常,鱼解剖学分享相同的基本脊椎动物计划,尽管它显示了许多独特特征的广泛变化,包括头部和颌骨形状,外器官等鳃和鳞片,鳍和骨骼部件。

鱼解剖学由水的物理特征形状,但有些鱼通过各种遗传变化进化了独特的身体计划和特征。最近,两组已经阐述了以非常异常的形态解锁鱼类家族的基因组秘密。

包括海马,海龙和钢管的Syngnathid家族,以其独特的车身计划而闻名 - 用于“移液管”吸入喂养,覆盖其细长体,缺失骨盆鳍的厚骨板,以及一个用于沉思的男性的胎盘状结构的增益。这些特征使Syngnathids对研究进化的新颖性特别重要,但这需要来自这些物种之一的良好组装的基因组。

今天,墨西哥湾尖吻鱼(scovelli scovelli.)基因组发表于基因组生物学,加入虎尾海马的基因组组装(海马体是)最近发表在自然

制作一个syngnathid.

这两个Syngnathid的基因组表明,特定基因或基因功能的缺失是进化创新的原因。例如,管鱼和海马都失去了tbxpitx在脊椎动物后肢发育的调控级联中占据顶端的基因家族。其实,当tbx4基因被通过CRISPR/Cas9编辑从斑马鱼中移除,这些动物没有发育出腹鳍,但没有显示出形态上的其他变化。

在负责头部、骨骼和四肢发育的基因家族以及身体轴模式中,尖嘴鱼的基因组也显示出基因丢失和独特的排列。

例如墨西哥湾尖吻鱼就经历了差异损失hox在早期发生的全基因组复制事件后基因簇tele进化。这些hox在胚胎发育过程中,基因沿着头尾轴调节身体的计划。的一些hox管道鱼的基因丢失与其他相关鱼类共享,尽管这些似乎是独立发生的。

其他重要的决定头部和肢体模式的基因,比如DLX.家族,完全缺乏深度保守的非编码元素。这些元素中的一些以前被发现在这些家族的特定亚群的基因表达中起作用。这种现象在海马基因组中也可以看到。

揭开男性怀孕的秘密

Syngnathid物种的另一个独特和迷人的进化创新是雄性怀孕。雄性在一种叫做育儿袋的特殊器官中孕育发育中的胚胎。怀孕的标志是广泛的细胞和发育变化的育儿袋。

信用:https://retiednoway.wordpress.com/
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在墨西哥湾尖嘴鱼中,由于怀孕,超过1000个基因在这个组织中有差异表达。这些基因控制着发育过程、脂质运输、体内平衡和免疫系统。事实上,由于在尖嘴鱼中丢失了一类重要的免疫基因,作者发现了先天免疫相关基因的强烈妊娠特异性特征。

在尖嘴鱼和海马中,patristacin基因在怀孕期间高度表达。这些基因通过溶解蛋壳周围的鸡蛋。这些基因表达的增加是基因家族扩大的结果,很可能在男性怀孕的进化中发挥了关键作用。

使用基因组

墨西哥湾尖嘴鱼和虎尾海马的基因组提供了有关该鱼类家族进化创新的遗传基础的宝贵信息。

作为副渔获物,这一鱼类家族正在遭到大量捕杀,它们的魅力使它们成为水族馆展览和传统医学的受害者,因此基因组信息在保护工作和保持全球种群的遗传多样性方面也将非常有用。

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