鯛魚(cichlid fish)是一種熱帶淡水魚,,以其頭部的形狀多變而聞名,。波士頓福塞斯研究所(Forsyth Institute)的研究人員發(fā)現(xiàn)影響鯛魚下顎形狀的基因?yàn)檠芯空w脊椎動物多樣性提供了新的線索。研究的結(jié)果公布在PNAS上,。
研究顯示生長因子bmp4既與下顎形體有關(guān),,又有潛力以一種接近魚類自然變異的方式改變下顎形態(tài)。研究組的領(lǐng)導(dǎo)者Albertson博士表示,,對調(diào)節(jié)骨骼形狀的遺傳因子的了解還對更好地診治人類顱面缺陷非常重要,,而且還可能有助于發(fā)展出面部外傷的生理療法或藥物。
非洲鯛魚通過長期使用它們的下顎進(jìn)食而形成了高度特化的模式,。下顎的開關(guān)杠桿機(jī)制通常被用于描述多骨魚的進(jìn)食技術(shù),。鯛魚的定量遺傳分析表明開關(guān)下顎由不同的遺傳因子調(diào)節(jié)并各自自由進(jìn)化。鯛魚下顎形狀的種特異性差異與胚胎下顎中bmp4表達(dá)的不同模式相對應(yīng),。最終,,當(dāng)bmp4在胚胎模型生物斑馬魚中發(fā)生過表達(dá)時,,下顎的形狀以一種類似自然變異的方式發(fā)生變化。
這項(xiàng)研究使人們對生物多樣性背后的機(jī)制有了新的了解,。而且,,研究的結(jié)果與另外一項(xiàng)研究Galapagos finch的結(jié)果一致。兩項(xiàng)研究都表明bmp4與下顎的適應(yīng)性變異有關(guān),。Bmp4水平較高時導(dǎo)致下顎較厚,;水平較低時,下顎較薄,。(生物通記者楊遙)