腔棘魚是腔棘魚科的一種大部分已滅絕的魚,。最近,,由斯坦福大學(xué)的Richard Myers博士與Benaroya研究所的Chris Amemyiya博士合作領(lǐng)導(dǎo)的研究組破解了一種“活化石”魚類——腔棘魚的遺傳密碼。這種古老魚類的基因組序列將為脊椎動(dòng)物進(jìn)化的研究提供有價(jià)值的線索,。
長久以來,,人們都認(rèn)為腔棘魚早已經(jīng)滅絕,但是在1938年卻在南非海岸發(fā)現(xiàn)了活著的樣本,。人們認(rèn)為它第一次出現(xiàn)在約3.5億年前的泥盆紀(jì),,曾經(jīng)昌盛一時(shí),分布在許多地方,。但是從1億年前開始衰退,,到7500萬年前的中生代末期滅絕,僅留下化石,,這也是叫它“活化石”的原因,。目前僅知的這種魚類的幸存物種只有Latimeria chalumnea和Latimeria menodoensis。
到目前為止,,已經(jīng)有超過200種生物的基因組序列被完全測(cè)定,,這些數(shù)據(jù)將促進(jìn)研究人員對(duì)多個(gè)物種的遺傳密碼進(jìn)行詳細(xì)比較從而加速對(duì)遺傳進(jìn)化的研究。腔棘魚的研究將為了解條鰭魚類向四足動(dòng)物的過渡進(jìn)化提供重要的線索,。
Jim Noonan博士集中研究了印度尼西亞腔棘魚的一小段但是卻很重要的基因組片斷——protocadherin基因束,。這種能夠編碼魚神經(jīng)元和軸突發(fā)育與成熟有關(guān)的蛋白的基因束在無脊椎動(dòng)物中不存在,但在進(jìn)化的更為復(fù)雜的物種中有發(fā)現(xiàn)(所有脊椎動(dòng)物),。由于這個(gè)區(qū)域容易發(fā)生序列變化,,因此研究人員預(yù)測(cè)腔棘魚的Protocadherin基因束序列將會(huì)是整個(gè)腔棘魚基因組序列的一個(gè)很好的指示器。
斯坦福人類基因組中心的研究人員分析出腔棘魚的這個(gè)基因束的600000多個(gè)核苷組成,。利用這個(gè)序列,,Noonan確定出的這個(gè)基因束的結(jié)構(gòu)與orthologours人類基因束非常相似。腔棘魚的49個(gè)protocadherin束基因形成相同的三個(gè)“亞束”,。而斑馬魚基因組含有至少97個(gè)protocadherin基因并形成兩個(gè)基因束,。
這項(xiàng)研究最大的功績就在于發(fā)現(xiàn)腔棘魚的基因組緩慢地向陸地脊椎動(dòng)物和硬骨魚進(jìn)化。