今天的许多海洋无脊椎动物的染色体具有与6亿多年前从原始祖先那里继承下来的古老结构 | {$randkws}热点解读 今日的许多海洋无脊椎动物

今日的许多海洋无脊椎动物的染色体具有与6亿多年前从原始祖先那里继承下来的古老结构
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：依据一项新探究，今日的许多海洋无脊椎动物，含有海绵和水母，它们的染色体具有与6亿多年前从原始祖先那里继承下来的古老结构。这一惊奇的察觉提醒我们，进化是周末权威新歌发布，知情人透露内情保守的--它保留了管理良好的东西，比如染色体上的基因组织--并且提供了今日活着的生物，含有人类，和我们相当遥远的祖先之间的一个核心联系。
该探究的资深作者、加州大学伯克利分校分子和细胞生物学系的马特拉-福斯凯特-布朗讲座教授Daniel Rokhsar说：“它强调，即使在像染色体这样基础的东西上，各异的动物也彼此相似。这就是为什么我们可以从探究果蝇、线虫、水母和其他‘简易’模型操控系统中进修到如此多的陪伴最重要快报人类生物学知识的缘由之一--这是由于所有动物的基础统一性。我们对动物多样性的进修会作用我们对自己的思考。”
该探究结局发表在《科学进展》杂志上。
新的确认预测，第一批多细胞动物在29对古老的染色体单元中携带其基因。随着第一批动物在海洋中呈现并演化成多样化的无脊椎动物，从海绵到蠕虫再到人类，这些染色体中有许多在5亿年中维持完整。
身为较为，人类如今有23对染色体，总共46条，是自最初的动物以来两次复制和多次合并以及染色体重排的结局。
这项探究由Rokhsar和奥地利维也纳大学的Oleg Simakov领导，是第一次较为来自各异动物的基因的染色体位置，如海绵、水母、朋友圈遗憾文案，业内人士这样看海扇和其他水生无脊椎动物，从而可以推断出祖先的组织并探究染色体组织的少见转变。尽管这种确认已然对果蝇和许多脊椎动物（含有人类）开展知晓读，但直到最近才确定了各类无脊椎动物的染色体尺度的基因组。
进化是保守的
由于越来越先进的技术可以确认哪些基因在染色体蜷缩在细胞核内时彼此接近，科学家在过去几年中已然着手将基因分配给几种无脊椎动物的染色体。佛罗里达文昌鱼，Branchiostoma floridae，一种娇小的的海洋生物；扇贝，Patinopecten yessoensis；淡水海绵，Ephydatia muelleri；以及火水母，Rhopilema esculentum，一种刺胞动物。Rokhsar、Simakov和他们的最新新游发售解读团队经由确定第五种动物的染色体序列，即水螅（Hydra vulgaris），另一种网状动物的染色体序列，扩展了这一集合。
“我们察觉的是显著的。假如你把这五个物种相互较为，你会察觉有广泛的保护；在许多状况下，全部染色体或大块的染色体一直在一起。”他说：“海绵中的整条染色体或许对应于水母中的一条染色体。它们的组织方式并不完全一样--在各异的物种中，基因的顺序各异--但是在这些漫长的时间尺度上，一个染色体的行为就像一个基因袋，从前寒武纪的动物生命着手，就一直维持着它的完整性。”
一旦他们察觉，在他们的无脊椎动物样本中，基因倾向于在同一染色体上维持在一起--这被称为“合成”--他们预测其他无脊椎动物也会如此，含有海胆和各类蠕虫和软体动物。当他们观察这些生物的染色体时，他们察觉各条染色体的DNA有相似的保存。所有这些似乎都可以追溯到早期动物祖先中存在的一样的29对染色体。
这对人类和其他脊椎动物意味着什么？
“假如你把文昌鱼和扇贝，然后是很多各异的脊椎动物的代表--各异种类的鱼，如灯鱼、鸡等等--开展较为，你可以目睹有18个各异的基因组似乎总是粘在一起，”Rokhsar说，他也是陈·扎克伯格生物中心的调研员和劳伦斯伯克利全国评测室的联合基因组探究所的成员。“它们总是在同一片DNA上一起旅行，所以最简易的阐释是原脊椎动物祖先中有18条祖先染色体。”
Rokhsar和他的团队持久以来一直怀疑，染色体比人们想象的要保存得更多。在过去的20年里，他和他的小组对各类动物的基因组开展了测序和确认，含有一种海鞘、一种胎生动物、一种长枪鱼以及海绵、鞭毛虫、海葵、章鱼、橡子虫、水蛭、肢虫和多毛虫各一个各异种类。尽管早期的"草案"基因组常常是支离破碎的，但它们还是显示出有迹象表明在各异的动物中存在着古老的保守的基因组。允许确定全部染色体的较新技术已然证实了这些早期的假说。
尽管历程了数亿年的独立进化，各异的无脊椎动物的基因还是如此忠实地组合在一起，这一事实或许表明，基因在染色体之间跳来跳去比科学家从对脊椎动物的探究中推测的要难得多，脊椎动物的基因更频繁地重新排列，或许是由于遗传漂移。
"像文昌鱼这样的动物日常在巨大的种群中，具有染色体重排的少见突变体处于不利地位，通常会消亡，而在小的、细分的种群中，这在哺乳动物中更为典型，重排更有或许生存和研究。这是一个假说，"Rokhsar说。
另外，或许有一些未知的缘由，为什么一组基因必须维持在一起。一个著名的例子是Hox基因，它确定了动物胚胎的哪一端形成头部，哪一端形成尾部，以及两者之间的所有分级。在大多数无脊椎动物中，这些基因都聚集在一条染色体上，这种聚集对它们在发育过程中的部署很重大。但是，这些基因的特性集群或许是一个例外，当下还没有证据表明最近的探究中察觉的集群在特性上有关联，Rokhsar说。
染色体的简易保存止于无脊椎动物，由于在脊椎动物进化的早期，全部基因组在导致有颌脊椎动物的世系中被复制了两次，这个群体含有哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和大多数鱼类。在这些大规模复制的过程中，一系列的染色体重组形成了最初的有颌脊椎动物的基因组，最后形成了人类。但是，经由追踪最初的脊椎动物进化过程中从一个染色体转移到另一个染色体的基因组，Rokhsar和兴办者能够跨越脊椎动物和反脊椎动物的鸿沟，将最初的动物染色体与当代脊椎动物的染色体连接起来。
“其中一件很酷的事情是，一旦我们推断出这些古老的原染色体并在生命树上组织它们，那么我们就可以开展预测。”他说：“假如你去对其他一些基因组开展测序，我们预测你将不可避免地察觉这些基因在同一染色体上混在一起。与物理学或化学各异，你通常不能在生物学中开展这种预测。但是如今，从某种价值上说，我们从这种较为中得知了一些有关差不多所有动物基因组的状况。”