一個國際生物學(xué)家團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了相同的基因在哺乳動物，魚類和兩棲動物胚胎發(fā)育的早期是如何被激活的，這使它們在較短的一段時間里看起來極為相似。

西澳大利亞大學(xué)研究人員進(jìn)行的這項研究，結(jié)果發(fā)表在自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）雜志上，揭示了為什么所有的脊椎動物（具有脊柱）在一個被稱為門特征性階段的胚胎發(fā)育特殊時期都看起來很相似。

在此期間，鳥類，魚類甚至人類胚胎起初看起來都是一樣的——直到它們再次出現(xiàn)差異而變得外觀差別很大。

這種相似性最早由十九世紀(jì)杰出的胚胎生物學(xué)家Karl Ernst von Baer所闡述，當(dāng)時他混亂的樣品標(biāo)簽使他不小心混淆了不同的脊椎動物物種的門特征性階段的胚胎，使他無法分辨哪個胚胎屬于哪個物種。

“我們不能容忍這種錯誤的發(fā)生，” ARC高級研究中心的植物生物能源基因組生物學(xué)家Ryan Lister說。

“因此，我們觀察了馬德里老鼠，塞維利亞魚和奈梅亨蟾蜍。”

參與該研究的人員包括來自于西班牙國家研究委員會（CSIC西班牙）和荷蘭Radboud大學(xué)的研究人員。

來自于ARC植物能量生物學(xué)高級研究中心的第一作者Ozren Bogdanovic說，研究顯示出了在門特征性階段小鼠，斑馬魚和蟾蜍的DNA上的化學(xué)信號如何發(fā)生了改變。

這種變化以信號波的形式發(fā)生，并在每種動物中激活相同的發(fā)育通路，這有助于它們相似性的發(fā)生。

Bogdanovic博士說達(dá)到門特征性階段所花費的時間根據(jù)物種而有所不同。

“在魚和蟾蜍會在受精后一到兩天，小鼠在9.5天，而人類在受孕后四周達(dá)到此階段，”他說。

“這可能是因為我們在此期間的發(fā)育過程中，還存在一個類似的表觀控制。”

“如果你把一個人類胚胎放在該時期的一條魚和一只癩蛤蟆旁邊，人類胚胎看起來會和其他胚胎很像。”

Lister教授說，人們認(rèn)為脊椎動物在這個發(fā)育時期表現(xiàn)出這種相似性，是因為此時正在建立機體的基本結(jié)構(gòu)。

“在這個早期階段正確的建立機體規(guī)劃和器官形成對生命體來說是如此重要，以至于盡管這些物種間存在著幾百萬年的分化，但其背后的分子過程仍然非常相似，”他說。

“看到這些相似性一直到分子水平令人很感興趣，我們就可以比之前做得更多，因為DNA測序技術(shù)幫助我們?nèi)ι飳W(xué)系統(tǒng)挖掘得更深入。”

Lister教授說，團(tuán)隊用來研究脊椎動物胚胎發(fā)育的一些關(guān)鍵的實驗技術(shù)最開始是通過他早期的植物基因組學(xué)的研究開發(fā)出的，這表明一個科學(xué)領(lǐng)域和系統(tǒng)的進(jìn)步怎樣被迅速地接受，并給其它領(lǐng)域帶來發(fā)展。

“這是一項關(guān)于正常發(fā)育過程如何在小鼠，魚和蟾蜍中發(fā)生的基礎(chǔ)研究，”他說。

“但是，通過這個過程也有助于我們認(rèn)識人類胚胎發(fā)育過程中可能出現(xiàn)的進(jìn)程。”

“然而當(dāng)我向我的兒子描述這個結(jié)果時，他回答說，對于我曾經(jīng)和一只癩蛤蟆非常相似，他并不感到驚訝。”

閱讀：  2016-03-02 18:11:31