遗传 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (2): 103-104.doi: 10.16288/j.yczz.20-2021-2-103.3

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Nature | 肺鱼基因组的解析揭示了脊椎动物由水生向陆生生活进化的机制

  

  • 出版日期:2021-02-16 发布日期:2021-02-16

  • Online:2021-02-16 Published:2021-02-16

摘要: 肉鳍鱼类(Sarcopterygii)肇始于泥盆纪,是包括人类在内的所有陆生四足脊椎动物的祖先。肺鱼是现存不多的一种肉鳍鱼类,拥有超大的基因组。近日,德国维尔茨堡大学Manfred Schartl教授及其合作者对澳大利亚肺鱼(Neoceratodus forsteri)的基因组进行了三代测序和组装,分析结果为理解脊椎动物从水生到陆生的演变以及巨型基因组的进化和形成提供了非常有意义的线索(2021年1月18日在线发表,doi:10.1038/s41586-021-03198-8)。肺鱼基因组约为人类的14倍,该研究发现它拥有巨大的基因间区和含有高度重复序列的内含子。肺鱼基因组在组成上相较于辐鳍鱼纲来说,与四足动物更像。进一步的分析证实了肺鱼作为四足动物的近亲,在基因层面已经体现出对陆地生活的预适应性(Preadap¬tations),其中包括四足动物肢体发育相关模式基因如hoxc13和sall1在其叶状鳍表达,与空气呼吸相关基因的进化和复制速率的增加,以及感应空气中气味的受体基因家族扩大。这些结果大大加深了人们从遗传角度对脊椎动物进化过程中由海洋到陆地这一重大转变的理解。■推荐人:赵要风