新的基因组分析正在帮助一组科学家解开海参的秘密,包括它再生组织的能力。
基因组调查还可能帮助科学家更好地理解这种不同寻常的海洋动物是如何进化出一种与其近亲截然不同的骨骼结构的。
海参——其中有1717种——形成了一种棘皮动物门。其他的棘皮类动物包括海胆和海星,它们在结构和外观上有明显的不同。
像它们的近亲——包括所有脊椎动物,以及海鞘和刺鱼——棘皮动物都是氘口,也就是说它们在嘴前形成了一个肛门。但与大多数其他棘皮动物不同的是,海参并没有形成坚硬的钙外骨骼。它们还能快速有效地修复和恢复受损或丢失的身体部位。
为了找到海参的再生能力来源,中国科学家团队对日本海参的92%的基因组进行了排序,这是日本的一种“洋海参”。研究人员对该物种的3万多个基因进行了调查。
他们的分析表明,海参与一组半脊椎动物是不同的,这是一种小型海洋无脊椎动物,大约在5.33亿年前。大约5400万年后,海参类从其他的棘皮类中分离出来。
随着时间的推移,海参最小化了与生物矿化相关的基因表达,这就解释了生物体的柔软体。
这项新的研究还揭示了海参的一种独特的复制基因,这种基因被称为psp94型基因,可以让它们重新生成内部器官。这与海参能够驱逐内脏以抵御捕食者的能力形成了进化。
科学家发现另一组重复的基因,与纤维蛋白相关的蛋白质,也与再生有关。
研究人员在本周发表在公共科学图书馆生物学杂志上的一篇新论文中发表了他们的发现。
中国科学院海洋研究所的研究员Jianhai Xiang在新闻发布会上说:“海参是一种非常有前景的动物再生医学模型。”他是中国科学院海洋研究所的研究员。“我们的研究结果也应该有助于理解可持续利用和有效培育棘皮鱼的需求,以支持高价值的海参产业。”
科学家们希望他们对棘皮动物的重新生长的见解最终会转化为人类的治疗方法