研究人员复制了斑马鱼鳍到肢过渡的潜在步骤

通过调节单个基因，哈佛大学的科学家设计了斑马鱼，这些斑马鱼显示出四肢状附件的开始形成。研究人员偶然发现了这种突变，这可能揭示了脊椎动物从海到陆的转变，同时还筛选了各种基因突变及其对鱼类发育的影响。他们的发现于2月4日在《细胞》杂志上概述，标志着我们对鳍到肢进化的理解迈出了基础性的一步，而简单的遗传改变如何在复杂结构的发展中带来惊人的飞跃。

该研究的第一作者布伦特·霍金斯(M. Brent Hawkins)(@Homeobox)说：“只有一个突变能够创造出全新的骨骼和关节，这简直令人难以置信。”他最近获得了哈佛生物与进化生物学博士学位。“在30,000种硬骨鱼类中，没有一种具有这种变异，因此我们发现这样的突变体确实使我们震惊。”

霍金斯及其同事发现的这种突变导致斑马鱼的胸鳍骨骼发生变化，这种骨骼称为“近端s骨”，其附着在鱼肩关节上，类似于人手臂附着在我们肩膀上的方式。但是与人类和其他四足动物不同的是，斑马鱼没有一系列关节连接的骨骼元素，例如我们的手臂和手指的组成部分。通过这种突变，一组新的长骨被称为“中间radial骨”，并能够与现有的近端radial骨关节，从而使关节类似于我们的肘部。

哈佛医学院和骨科遗传学副教授马修·哈里斯(@fishyskeleton)说：“通过这种突变，您可以一次获得新的骨骼，完成关节，然后一次完成肌肉附着。”在波士顿儿童医院。“您不需要在肌肉基因，关节基因和骨骼基因上进行突变;该系统经过协调，无论我们发生什么变化，它都能将所有这些东西统一在一起。”

遗传分析表明，vav2和waslb这两个基因中的任何一个突变都可以独立引起这种发育变化。这两个基因以前都没有与骨骼发育相关，但是分析表明这两个基因都激活了Hox程序，该程序在肢体中部形成了图案。哈里斯说：“有了这些斑马鱼，我们就能真正证明这些突变正在激活那些被认为仅在肢体中发现的程序。”“因此，我们不仅具有硬骨鱼类从未见过的表型，而且我们证明了我们可以开启被认为仅与肢体相关的祖先模式。”

肢体被认为是一项重要的进化创新，它可以使脊椎动物在陆地上行走，并且在鸟类和蝙蝠的情况下可以飞行。这些结果表明，一群被认为已经失去或沉默了形成肢体状附件的机械的鱼类实际上保留了形成这些结构的固有潜伏期。霍金斯说：“通过我们的工作，我们发现鳍和四肢之间有意想不到的共性，我认为还有更多相似之处尚待发现。”

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！