English
搜索
科研动态
科研进展
首页
>科研动态
>科研进展
分享:
海参基因组图谱在PLoS Biology上发表
来源:海洋生物学与生物技术功能实验室    2017-10-20 13:13:36

2017年10月12日,国际知名的美国公共科学图书馆(Public Library of Science)期刊主刊PLoS Biology在线刊发了由海洋国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室相建海研究员、海洋生态与环境科学功能实验室杨红生研究员和海洋生物学与生物技术功能实验室李富花研究员主导,天津生物芯片、加拿大纽芬兰纪念大学等单位科研人员共同完成的研究论文“The sea cucumber genome provides insights into morphological evolution and visceral regeneration”,海洋国家实验室功能实验室青年科研人员张晓军、孙丽娜、袁剑波等为共同第一作者。这是继海胆和海星之后发表的第三个棘皮动物基因组图谱。


1.png

PLoS Biology主页


棘皮动物(echinoderm)广泛分布于海洋中,与半索动物(hemichordate)和脊索动物(chordate)构成后口动物(deuterostome)群,因此棘皮动物是研究后口动物演化的一个关键节点。同时棘皮动物在海洋生态和社会经济方面也具有重要作用,其中海参是我国名贵的海产品,具有重要的营养医药价值,近年来养殖产量达到20多万吨。

在该研究中,研究人员利用Illumina和Pacbio测序平台和优化的组装策略,成功进行了仿刺参(Apostichopus japonicus)全基因组测序和组装,scaffold N50达到486 KB。进化分析显示海参与海星、海胆的分化发生在4.79亿年前,比较基因组学分析发现了763个棘皮动物特有的编码基因,主要富集在离子通道和信号转导蛋白中。进一步分析发现调控脊索形成的关键转录因子Brachyury表达的FGF基因在海参、海胆和海星中都显著收缩为1个,这可能是棘皮动物在长期的进化过程中脊索、咽鳃裂消失的原因,该研究为脊索动物的起源提供了线索。此外,该研究还对海胆发达的外骨骼与海参退化的细小骨片之间分子机制差异进行了分析,研究发现海参与海胆都具有相对完整的骨骼发育通路,但是海胆的矿化基因达31个,海参缩减为7个,并且海参矿化基因在发育过程中的表达量显著降低,这些发现揭示了海参骨骼退化的根本原因。


2.png

海参的系统发生地位


海参具有强大的再生能力,它们在受胁迫后可以将体内内脏全部排出体外,当环境适宜后,3周内重新长出功能完善的内脏器官。该研究在基因组序列基础上,结合转录组和蛋白质组等数据,发现海参再生特有的由11个基因串联重复组成的PSP94-like基因簇和显著扩张成簇的FREP基因是海参具有超强再生能力的根本原因之一。这些结果初步揭示了海参具有超强再生能力的分子机制。


3.png

海参骨骼退化关键基因


4.png

海参再生相关关键基因


海参基因组的发表为后口动物的分子进化、器官再生等研究提供了重要的理论和数据支撑,同时也为海参基因组育种和分子改良工作提供了重要基础平台。

该研究得到国家863计划、中国科学院先导专项、国家自然科学基金、鳌山科技创新计划以及中国科学院实验海洋生物学重点实验室重大成果支持计划等项目资助。


论文链接:

http://journals.plos.org/plosbiology/article/authors?id=10.1371/journal.pbio.2003790

理事单位
友情链接
请关注中文微信
请关注英文微信
访问人数:1060552
山东省青岛市即墨鳌山卫问海路1号   鲁ICP备14006950号-1
用户登录
船舶管理单位 航次用户
还没有账号?立即注册
用户注册
*
以字母开头,4-20位字母或数字
*
密码不少于8位,英文字母,阿拉伯数字结合
* * * * * * *
+86
+86
*
免责协议条款