《Nature Genetics》发表我校教师与黄海水产研究所等合作的关于褐牙鲆基因组和变态的研究论文

发布日期:2016-12-06 责任编辑:蔡霞本条信息已被查看了 5327设置

2016年12月6日,著名杂志《Nature Genetics》(影响因子31.616)在线发表中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林实验室、上海海洋大学水产与生命学院鲍宝龙实验室、华大基因等单位合作的研究论文《The genome and transcriptome of Japanese flounder provide insights into flatfish asymmetry》http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3732.html )。鲍宝龙及其指导的硕士研究生陈新页作为共同第一作者(分别排第2和第4)。该论文完成了褐牙鲆全基因组解析并揭示了光传导通路调控变态过程眼睛移动和体色左右不对称建立的机制。

褐牙鲆等比目鱼类眼睛、体色等左右不对称是非常独特的现象,也是自达尔文发表《物种起源》以来进化论引起激烈争论的著名案例之一。我校鲍宝龙实验室经过十多年的探索,于2011年在国际上首次揭示了比目鱼类变态过程眼睛移动是由眶下皮肤细胞分裂推动的,否定了之前人们所认为的眼睛移动是额骨扭转造成的观点。此次研究论文在此基础上,联合黄海水产研究所陈松林实验室等单位,通过褐牙鲆全基因组分析,发现光传导通路调控眼睛移动和体色左右不对称建立。通过显微注射光传导通路关键分子视黄酸至褐牙鲆移动眼眶下区域,发现视黄酸通过干扰甲状腺激素对视黄酸受体/甲状腺激素受体形成的异二聚体作用而抑制眼睛移动,这是首次表明脊椎动物变态,不仅仅由甲状腺激素调控,而是存在与其有拮抗关系的调控机制。此外,眼睛移动伴随身体偏转90度后,比目鱼仔鱼倒伏成为底栖生活的稚鱼,其身体有眼侧体色深而无眼侧(着底侧)体色浅,人们对于这种两侧不对称现象形成的机制,尚不得其解。此次研究发现褐牙鲆体表分布有感光功能的视锥蛋白,通过分别在两侧照射不同颜色的光线和在无眼侧注射视黄酸,发现在褐牙鲆变态倒伏后,主要是有眼侧的感蓝光视蛋白接收到水表面来的蓝光,导致体表合成视黄酸,诱导成体型黑色素细胞分化。而无眼侧(着底侧)由于缺少光线,导致该体侧黑色素细胞形成很少。这是首次揭示了比目鱼类体色左右不对称建立的机制,发现了光线调控鱼类体色深浅的主要信号通路,这对于理解其它底层鱼类和上层鱼类背腹面体色深浅也有重要帮助。

鲍宝龙实验室关于比目鱼类变态的研究,已在Developmental Biology, Biochimica et Biophysica Acta-General Subjects,Mechanism of Development, General and Comparative Endocrinology, Gene, Ichthyological Research等一系列国际主流杂志发表,一些研究结果曾被 Scott F. Gilbert主编的“Developmental Biology’ 8ed. 和 Brian K. Hall主编的“Bones and Cartilage: Developmental and Evolutionary Skeletal Biology: Second Edition”教课书所引用,此次在比目鱼变态研究方面又取得突破性成果,表明我校比目鱼类变态研究已处于国际领先水平。

此研究中鲍宝龙实验室所贡献的部分,受到国家自然科学基金面上项目、上海市水产学一流学科项目、上海市“东方学者”项目、上海市浦江计划项目等资金资助。

(撰稿:鲍宝龙)
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