青岛文昌鱼AmphiTCTP,AmphiG10及核糖体蛋白基因的研究
【摘要】:文昌鱼(Amphioxus)属于文昌鱼纲—头索动物亚门仅有的一个纲,现存动物仅29种左右。分布于我国的文昌鱼主要是白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri Gray),分为青岛亚种和厦门亚种。
文昌鱼的传统分类地位比较特殊,在生物进化中占有重要的地位。文昌鱼是否是最接近于脊椎动物的无脊椎动物,存在着两种不同的观点。
一种观点认为,文昌鱼是全世界现存动物中最接近于脊椎动物的无脊椎动物,脊椎动物的祖先生物可能与文昌鱼类似。支持这一观点的人居多,主要依据是:首先,从结构上、形态上文昌鱼更像鱼,文昌鱼的身体构造和脊椎动物非常相似,具有脊索、神经管、咽鳃裂等脊索动物的三大基本特征,而且还有体节和肌节。其次,对文昌鱼神经内分泌和生殖内分泌的研究也支持这种观点,文昌鱼的哈氏窝(Hatschek's pit)是文昌鱼的高级内分泌调节中枢,与脊椎动物下丘脑的内分泌功能类似。再次,对文昌鱼基因进化的许多研究也支持这一观点。文昌鱼AmphiD1/beta,HOX_1,HOXb_1,HOX_3等基因与脊椎动物的同源基因同源性很高,功能上亦有很大的相似性。
另一种观点认为,文昌鱼不是与脊椎动物祖先生物最接近的动物,尾索动物即被囊动物更接近于脊椎动物的祖先。支持这一观点的认为“从基因组研究看来,脊椎动物的祖先是被囊类动物(tunicates),而不是文昌鱼(Amphioxus)。被囊类动物更接近于脊椎动物;文昌鱼既不接近于被囊动物,也不接近于脊椎动物,而是更接近于棘皮动物(echinoderms)。”上述两种观点虽然不同,但有一点是相同的,即都希望通过基因进化的研究确定脊椎动物的起源。因此,积极开展文昌鱼基因进化的研究是很有必要的。
近些年来我们主要开展了文昌鱼发育分子机制的研究,发现了一批与文昌鱼胚胎发育调控机制有关的基因,包括:Hedgehog,AmphiCKS1,dmphiSom,AmphiMdp,profilin,GABARAPL2,AmphiHMGB,thymosin-beta4等。本研究将报道的AmphiTCFP,AmphiG10基因和文昌鱼核糖体蛋白基因也是这项研究工作的一部分。