日前,中科院海洋所研究员杨红生课题组和相建海、李富花研究员课题组,与天津生物芯片技术公司、加拿大纽芬兰纪念大学等单位合作,首次完成了仿刺参(俗称海参)的全基因组精细参考图谱的绘制,揭示了海参的特殊形态进化与强大再生潜能的分子基础。相关研究在《科学公共图书馆—生物学》在线刊发。
海参处于从无脊椎向脊椎动物分化的独特进化地位,也是国内外重要的海产经济物种,具有极高的营养与医用价值。研究人员构建了海参全基因组的精细图谱,分析发现了调控动物关键进化过程中脊索形成的关键转录因子在棘皮动物中显著收缩,提示了棘皮动物在长期的进化过程中脊索、咽鳃裂消失的潜在原因。海参的近亲海胆具有显著、发达的外骨骼,而海参外观柔软,骨骼退化为细小的桌形体,基因组解析发现它们都具有相对完整的骨骼发育通路,不同之处在于海胆的矿化基因为31个,海参缩减为7个,而且海参矿化基因在发育过程中低表达,是其骨骼显著退化的根本原因。
该研究利用多组学方法揭示了海参超强再生能力的分子机制,为组织器官再生机制与再生医学应用、棘皮动物进化等研究提供了范式,也为海参遗传选育提供了完整、重要的理论基础。
(来源:科学报)