在人類呼吸、生存的同時(shí)，古老的弓鰭魚正在守護(hù)著有助揭開人類進(jìn)化史和健康狀況的基因秘密。
美國密歇根州立大學(xué)的研究人員Ingo Braasch和Andrew Thompson領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)跨越三大洲、包含20多名研究人員的研究項(xiàng)目，收集了迄今為止最完整的弓鰭魚基因組圖，試圖破解其中一些謎團(tuán)。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然—遺傳學(xué)》。
“這是我們首次擁有染色體級(jí)別的弓鰭魚基因組圖譜?！盉raasch說，這一信息非常重要，因?yàn)檫@是被達(dá)爾文稱之為“活化石”的弓鰭魚的基因組圖譜。
弓鰭魚從遠(yuǎn)古時(shí)代起到現(xiàn)在并非沒有進(jìn)化過，只是它進(jìn)化的速度比大多數(shù)魚類都慢。這意味著，與今天的斑馬魚相比，弓鰭魚與數(shù)億年前魚類和人類共有的最后一個(gè)祖先有更多的共同點(diǎn)。
“許多關(guān)于人類健康和疾病的研究都是在模式生物上進(jìn)行的，比如小鼠和斑馬魚?！盩hompson說，科學(xué)家廣泛使用斑馬魚(一種硬骨魚)測(cè)試和發(fā)展關(guān)于人類健康的理論，而擁有更多關(guān)于弓鰭魚的基因信息有助于使斑馬魚成為更好的模式生物。
“一旦你在斑馬魚身上識(shí)別出重要的基因和調(diào)控這些基因的元素，很難在人類身上立刻找到它們的等價(jià)物，而從斑馬魚到弓鰭魚再到人類，更容易找到?！?Thompson說，比如，使魚產(chǎn)生魚鰾的基因。
科學(xué)家相信，魚類和人類共同的最后一個(gè)祖先擁有類似這種充滿空氣的器官，由此進(jìn)化出了人類的肺部。
在Braasch等人的新研究中，他們觀察到弓鰭魚魚鰾發(fā)育中的一個(gè)特定基因過程，與已知的人類肺發(fā)育過程有著驚人的相似性。
“你在斑馬魚身上就很難找到這個(gè)器官發(fā)育中與人類相似的遺傳因素，因?yàn)橛补囚~類的進(jìn)化率更高?！盩hompson說。
Braasch團(tuán)隊(duì)還研究了另一種具有“活化石”之稱的呼吸空氣的魚——雀鱔。通過對(duì)雀鱔和弓鰭魚基因組的分析，研究小組能夠找到與魚鰾和肺形成有關(guān)的基因在現(xiàn)代硬骨魚類中隱藏的位置。
這些古老的魚類使研究人員能夠在已有的現(xiàn)代魚類模式生物和人類之間搭建一座更好的橋梁。
此外，研究人員指出，基因研究不應(yīng)局限在同一種類中。比如，此前有研究指出，生長成對(duì)四肢或鰭的脊椎動(dòng)物都有一個(gè)共同的基因，“人類使用它，老鼠使用它，到目前為止，所有被研究的魚類都使用它，我們天真地預(yù)測(cè)弓鰭魚也如此”。
但團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)卻并非如此，“活化石”弓鰭魚進(jìn)化出了一種不同的生長成對(duì)鰭的方式。
