科学家对黄貂鱼的表亲小鳐鱼的基因组进行了测序

罗格斯大学的遗传学家与一个国际科学家团队合作，对这种小鳐鱼的完整 DNA 序列进行了迄今为止最全面的测序——它和它更为人熟知的表亲黄貂鱼一样，长期以来因其形状而被视为神秘莫测.

科学家们在《自然》杂志上撰文称，通过研究错综复杂的刺猬科基因组，他们更好地了解了这种鱼是如何从它的祖先——拥有更窄的身体——经过 3 亿年的时间进化成为扁平的、有翅膀的底栖动物。

“我们知道有脊椎动物和骨骼的动物——被称为脊椎动物——包括鱼类，拥有无数的体型，但我们对基因控制的潜在过程知之甚少，”遗传学系助理教授Tetsuya Nakamura说。罗格斯艺术与科学学院 (SAS) 和该研究的作者。“在这项研究中，我们已经确定了创造溜冰鞋身体独特特征的遗传机制。”

小溜冰鞋是一种大西洋的溜冰鞋，长约 16 至 20 英寸。它们扁平的身体具有扩大的、翼状的胸鳍，使鱼能够在海底环境中茁壮成长。它们独特的形状为快速向前推进创造了动力。他们还用扁平的鳍舀起沙子并将其翻转过来以躲避捕食者，覆盖除了眼睛以外的所有东西。

“我们想知道这种独特的身体在进化过程中是如何进化的，”进化发育生物学专家中村说，他一直在寻求了解人类是如何从鱼类进化而来的。“如果我们开始了解溜冰鞋是如何进化的，也许它可以为我们提供其他脊椎动物如何形成形状的线索。”

在进行分析时，研究人员将溜冰鞋的基因型——他们独特的 DNA 序列——与他们的表现型——从体型到生物化学的物理特性联系起来。他们还将小鳐鱼的基因组与各种鲨鱼的基因组进行了比较，包括与竹鲨有共同祖先的基因组。

研究人员发现了小鳐鱼和竹鲨的基因组和基因顺序之间的相似性，它们保留了染色体的祖先特征，这些基本结构将 DNA 紧密地包裹在每个细胞的细胞核中。

在控制鳍发育的小冰鞋基因组区域，研究人员发现了基因顺序的广泛重排，类似于洗牌。与鲨鱼相比，这种基因改组发生在溜冰鞋的鳍形成基因区域。

在小溜冰鞋的基因组中，研究人员还发现了所谓的“Hox”基因的“鳍特异性增强子”，这些基因在其他研究中被确认与动物身体从头到尾的图案有关。在脊椎动物中，Hox 基因决定了包括头部在内的身体区域的分割位置。就小冰鞋而言，研究人员发现 Hox 基因对其宽鳍的进化不可或缺。

Nakamura 说，这种“尽管存在 3 亿年的差异，但染色体特性和基因顺序的广泛保护”表明，大多数软骨鱼类，如鳐鱼、鳐鱼和鲨鱼，可能共享这种基因组织。

“总的来说，我们发现基因重组和基因组序列变化对于滑鳍进化至关重要，”他说。

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