研究人員發(fā)現(xiàn)動(dòng)物中負(fù)責(zé)構(gòu)建身體左右對(duì)稱的同一套各式各樣的基因在形成具有不同發(fā)育體制(body plan)的一種動(dòng)物(海葵)中起到令人意外的作用,。
常常與珊瑚和水母相伴而生的??麑儆谇荒c動(dòng)物門,它們擁有放射狀的發(fā)育體制,,這明顯區(qū)別于脊椎動(dòng)物和其他動(dòng)物的兩次對(duì)稱模式,。雖然它們表面看起來(lái)很不相同,但是刺胞動(dòng)物(Cnidarians)和其他動(dòng)物在5億年前具有共同的祖先,,當(dāng)然也存在許多共同的基因,。
在新的研究中,,研究人員分校了這些共享基因如何被放射對(duì)稱和兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物所利用,從而了解不同的發(fā)育體制如何被決定,、如何在分子水平上構(gòu)建以及它們?nèi)绾卧谶M(jìn)化中產(chǎn)生,。
這項(xiàng)新的研究發(fā)表在2006年3月7日的Current Biology雜志上。
為了了解發(fā)育體制(body-plan)模式,,研究人員從微小的半透明刺胞動(dòng)物(星狀??鸑ematostella vectensis)中分離出一套獨(dú)特的基因。已經(jīng)知道這些基因在兩側(cè)對(duì)稱的動(dòng)物中負(fù)責(zé)構(gòu)建背/腹對(duì)稱軸,。
Matus和同事發(fā)現(xiàn)由這些基因編碼的兩種類型的蛋白質(zhì)——TGFβ配體和它的拮抗蛋白在??械谋磉_(dá)模式與在兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物中有所不同。在蒼蠅和青蛙中,,這些蛋白在胚胎形成的最初階段(原腸胚形成期)表達(dá)在背/腹軸的對(duì)面,。研究人員發(fā)現(xiàn)海葵的配體和它們的拮抗蛋白先在一起表達(dá),,然后到了原腸胚期,,這些蛋白分開并形成不同的胚層,而TGFβ配體和下游成分則只存在于內(nèi)胚層,。
這些發(fā)現(xiàn)暗示出這種信號(hào)系統(tǒng)的最初作用可能是決定缺少兩側(cè)對(duì)稱發(fā)育體制的動(dòng)物中發(fā)育胚胎的不同胚層,。隨著進(jìn)化時(shí)間的推移,這些基因獲得了在構(gòu)建背/腹對(duì)稱軸中的一種新的且重要的功能,,并最終導(dǎo)致了今天兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物的多樣性,。(生物通記者楊淑娟)