一種海星，學(xué)名Patiria pectinifera。動物的新的進Credit: Hitoshi Tominaga
（神秘的身體太原模特包夜（微信156-8194-*7106）提供一二線城市可以真實可靠快速安排30分鐘到達地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Okinawa Institute of Science and Technology）：地球上的生命始于35億年前，但人類和其他脊椎動物的發(fā)展歷史只占這個時間表的一小部分。脊索動物(包括脊椎動物在內(nèi)的回答化問一個群體)和棘皮動物(如海星和海膽)被認(rèn)為是在大約5億年前從一個共同的半知動物祖先進化而來。然而，長期盡管從進化和發(fā)育生物學(xué)的脊索結(jié)構(gòu)見解角度來看，脊索動物復(fù)雜而精密的動物的新的進身體結(jié)構(gòu)是如何進化的仍然不完全清楚。因此，身體這個問題長期以來一直是發(fā)展專家們爭論不休的話題。
現(xiàn)在，回答化問太原模特包夜（微信156-8194-*7106）提供一二線城市可以真實可靠快速安排30分鐘到達由于日本沖繩科學(xué)技術(shù)研究所研究生院的長期Hitoshi Tominaga博士、Koki Nishitsuji博士和Noriyuki Satoh教授最近在《發(fā)育生物學(xué)》雜志上發(fā)表的脊索結(jié)構(gòu)見解一項研究，答案在望。動物的新的進
動物的身體胚胎學(xué)和幼蟲發(fā)育都受一組模式基因的調(diào)節(jié)，這些基因的表達提供了身體規(guī)劃的藍(lán)圖。棘皮動物是脊索動物的姐妹群。因此，深入了解它們的發(fā)育模式可以為脊索動物的身體發(fā)育提供有用的信息。因此，我們檢查了海星發(fā)育階段的基因表達模式，特別是因為它們的胚胎發(fā)生模式在棘皮動物中比在海膽中更常見，”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的Satoh教授說。

基于轉(zhuǎn)錄因子基因和細(xì)胞信號分子基因的共有表達譜，海星胚胎和幼體的組成細(xì)胞可以分為22個群，編號為0-21。每個點代表一個細(xì)胞。Credit: Nori Satoh/OIST
為了進行表達分析，研究小組瞄準(zhǔn)了海星的原腸胚(胚胎)和二回羽狀幼體，學(xué)名為Patiria pectinifera。他們使用RNA測序在單細(xì)胞水平上分析了這些幼蟲的基因表達，并根據(jù)其特定的、共享的發(fā)育相關(guān)基因表達譜將每個細(xì)胞分為22個簇。
“以前，我們只能通過單個基因在組織水平上檢測RNA表達，這只能讓我們對發(fā)展計劃有更廣泛的了解，”Tominaga博士解釋說。
他的同事Nishitsuji博士補充說，“單細(xì)胞RNA測序等進步使我們有能力通過一組基因在細(xì)胞水平上剖析這些過程。”
通過他們的RNA測序分析，研究人員開發(fā)了一個發(fā)育相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子和信號分子基因的地圖，這些基因在多個發(fā)育結(jié)構(gòu)中表達，包括口腔和流產(chǎn)外胚層，頂盤，后腸和中腸，內(nèi)胚層，造口區(qū)和原腸胚的間充質(zhì)，以及幼蟲的神經(jīng)元，睫狀帶，小腸和肌肉。

原腸胚(左側(cè)視圖)。(B)原腸胚中每一簇的解剖分布。(C)早期幼蟲，左側(cè)視圖。(D)早期幼蟲中每一簇的解剖分布。簇號與相應(yīng)的胚層、器官和組織一起顯示。該圖顯示，例如群8的細(xì)胞包含頂盤，而群9的細(xì)胞包含中胚層衍生物體腔。Credit: Nori Satoh/OIST
下一步是將該圖與基于同源(兩個不同物種之間相似)發(fā)育相關(guān)基因表達的脊索動物幼蟲身體圖進行比較。文昌魚是一種古老的脊索動物，被認(rèn)為是像人類一樣的脊椎動物的起源，被選為脊索動物模型。特別注意棘皮動物幼蟲的睫狀帶、體腔、造口和咽部。通過對海星和文昌魚幼體的比較分析，研究人員提出了一種新的觀點，即脊索動物的身體計劃是如何從一種半知動物的祖先進化而來的。
Satoh教授解釋說，“通過對同源基因的分析和比較，我們可以了解祖先的哪些組織或細(xì)胞可能也進化成了脊索動物結(jié)構(gòu)和步行結(jié)構(gòu)。”
具體來說，研究小組發(fā)現(xiàn)，脊索動物神經(jīng)系統(tǒng)，如人類的脊索動物神經(jīng)系統(tǒng)，是從祖先的胚胎區(qū)域進化而來的，對應(yīng)于棘皮動物的睫狀帶。此外，脊索動物的側(cè)中胚層——它產(chǎn)生了像循環(huán)系統(tǒng)和體壁肌肉這樣的結(jié)構(gòu)——很可能是從后生動物祖先胚胎的棘皮動物體腔進化而來的。最后，Spemann的組織者，負(fù)責(zé)誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育，起源于祖先胚胎的棘皮動物口模。
總之，這些發(fā)現(xiàn)提供了棘皮動物和脊索動物從一個共同的半知動物祖先發(fā)展的潛在模型。這個模型回答了進化發(fā)育生物學(xué)中的一個核心問題，解釋了來自不同分類群的動物如何發(fā)展出它們特有的身體計劃，以及這些計劃如何在具有共同祖先的不同群體中分化。這項研究代表了進化發(fā)育生物學(xué)研究的一個里程碑，并揭示了我們自身進化史的一個關(guān)鍵方面。

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