一個(gè)國(guó)際生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了相同的基因在哺乳動(dòng)物，魚(yú)類(lèi)和兩棲動(dòng)物胚胎發(fā)育的早期是如何被激活的，這使它們?cè)谳^短的一段時(shí)間里看起來(lái)極為相似。

西澳大利亞大學(xué)研究人員進(jìn)行的這項(xiàng)研究，結(jié)果發(fā)表在自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）雜志上，揭示了為什么所有的脊椎動(dòng)物（具有脊柱）在一個(gè)被稱(chēng)為門(mén)特征性階段的胚胎發(fā)育特殊時(shí)期都看起來(lái)很相似。

在此期間，鳥(niǎo)類(lèi)，魚(yú)類(lèi)甚至人類(lèi)胚胎起初看起來(lái)都是一樣的——直到它們?cè)俅纬霈F(xiàn)差異而變得外觀差別很大。

這種相似性最早由十九世紀(jì)杰出的胚胎生物學(xué)家Karl Ernst von Baer所闡述，當(dāng)時(shí)他混亂的樣品標(biāo)簽使他不小心混淆了不同的脊椎動(dòng)物物種的門(mén)特征性階段的胚胎，使他無(wú)法分辨哪個(gè)胚胎屬于哪個(gè)物種。

“我們不能容忍這種錯(cuò)誤的發(fā)生，” ARC高級(jí)研究中心的植物生物能源基因組生物學(xué)家Ryan Lister說(shuō)。

“因此，我們觀察了馬德里老鼠，塞維利亞魚(yú)和奈梅亨蟾蜍?！?/p>

參與該研究的人員包括來(lái)自于西班牙國(guó)家研究委員會(huì)（CSIC西班牙）和荷蘭Radboud大學(xué)的研究人員。

來(lái)自于ARC植物能量生物學(xué)高級(jí)研究中心的第一作者Ozren Bogdanovic說(shuō)，研究顯示出了在門(mén)特征性階段小鼠，斑馬魚(yú)和蟾蜍的DNA上的化學(xué)信號(hào)如何發(fā)生了改變。

這種變化以信號(hào)波的形式發(fā)生，并在每種動(dòng)物中激活相同的發(fā)育通路，這有助于它們相似性的發(fā)生。

Bogdanovic博士說(shuō)達(dá)到門(mén)特征性階段所花費(fèi)的時(shí)間根據(jù)物種而有所不同。

“在魚(yú)和蟾蜍會(huì)在受精后一到兩天，小鼠在9.5天，而人類(lèi)在受孕后四周達(dá)到此階段，”他說(shuō)。

“這可能是因?yàn)槲覀冊(cè)诖似陂g的發(fā)育過(guò)程中，還存在一個(gè)類(lèi)似的表觀控制?！?/p>

“如果你把一個(gè)人類(lèi)胚胎放在該時(shí)期的一條魚(yú)和一只癩蛤蟆旁邊，人類(lèi)胚胎看起來(lái)會(huì)和其他胚胎很像?！?/p>

Lister教授說(shuō)，人們認(rèn)為脊椎動(dòng)物在這個(gè)發(fā)育時(shí)期表現(xiàn)出這種相似性，是因?yàn)榇藭r(shí)正在建立機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)。

“在這個(gè)早期階段正確的建立機(jī)體規(guī)劃和器官形成對(duì)生命體來(lái)說(shuō)是如此重要，以至于盡管這些物種間存在著幾百萬(wàn)年的分化，但其背后的分子過(guò)程仍然非常相似，”他說(shuō)。

“看到這些相似性一直到分子水平令人很感興趣，我們就可以比之前做得更多，因?yàn)镈NA測(cè)序技術(shù)幫助我們?nèi)?duì)生物學(xué)系統(tǒng)挖掘得更深入?！?/p>

Lister教授說(shuō)，團(tuán)隊(duì)用來(lái)研究脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育的一些關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)技術(shù)最開(kāi)始是通過(guò)他早期的植物基因組學(xué)的研究開(kāi)發(fā)出的，這表明一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域和系統(tǒng)的進(jìn)步怎樣被迅速地接受，并給其它領(lǐng)域帶來(lái)發(fā)展。

“這是一項(xiàng)關(guān)于正常發(fā)育過(guò)程如何在小鼠，魚(yú)和蟾蜍中發(fā)生的基礎(chǔ)研究，”他說(shuō)。

“但是，通過(guò)這個(gè)過(guò)程也有助于我們認(rèn)識(shí)人類(lèi)胚胎發(fā)育過(guò)程中可能出現(xiàn)的進(jìn)程?！?/p>

“然而當(dāng)我向我的兒子描述這個(gè)結(jié)果時(shí)，他回答說(shuō)，對(duì)于我曾經(jīng)和一只癩蛤蟆非常相似，他并不感到驚訝?！?/p>

閱讀：  2016-03-02 18:11:31