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文昌鱼是现存的与脊椎动物原始祖先最接近的无脊椎动物，长期以来一直作为研究动物进化和胚胎发育的典型材料。目前，文昌鱼的基因序列和表达模式已经被广泛用于不同物种之间的比较基因组学研究和发育同源性分析中。文昌鱼独特的进化地位和它未经复制的基因组使其在比较基因组学中有着无可比拟的优越性，通过对文昌鱼、无脊椎动物和脊椎动物的基因组之间的比较，可以揭示脊椎动物原始祖先基因组的结构和演化过程进而探索人类的起源。同时，通过对文昌鱼和其它物种发育基因表达图式的比较可以显示不同生物身体部位之间的同源关系，并可以了解发育基因是如何引起不同物种之间形态变化的。 相似文献
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从文昌鱼个体发生谈脊椎动物起源 总被引：5，自引：1，他引：5
脊椎动物是从哪一类无脊椎动物进化来的？由无脊椎动物进化到脊椎动物又是怎样发生的？有关脊椎动物起源的问题一直是生物学家感兴趣的问题。这可能不仅因为脊椎动物起源代表动物进化过程中一次质的飞跃——由无脊椎骨到有脊椎骨和由无背神经索到有背神经索，而且因为有关脊椎动物起源涉及我们人类自身起源的问题。关于脊椎动物起源，目前为大多数学者接受的观点是由Ｇａｒｓｔａｎｇ（１８９４）提出的，即头索动物文昌鱼和脊椎动物亲缘关系最近，文昌鱼和脊椎动物始祖相似，也可以说文昌鱼是脊椎动物始祖的现存代表（Ｊｏｌｌｉｅ，１９８… 相似文献
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载脂蛋白D(ApoD)属于脂蛋白家族,目前对ApoD的研究集中在基因表达、组织分布和具体功能上,而对其包括调控区在内的基因组结构分析相对较少,而该部分内容对进一步了解和阐明ApoD蛋白功能有重要意义.本文从生物信息学角度对分属于原生动物、无脊椎动物、头索动物和脊椎动物类群的10种动物ApoD的基因结构及调控区的调控元件的分析及比较,发现:(1) ApoD基因结构从原生动物草履虫到原口动物再到后口动物海胆的进化过程中不保守,但在分析的几种脊椎动物中相当保守;(2) 文昌鱼ApoD基因扮演从无脊椎动物到脊椎动物承上启下的角色,代表脊椎动物ApoD基因原型;(3) 调控区大多数调控元件为不同动物共有,说明ApoD功能及其表达调控在进化中的保守性;(4) ApoD基因个别调控元件是随着物种进化而出现并开始发挥相关作用,如SF-1;还有个别的调控元件在进化过程中还没有发现其规律,这可能说明ApoD的某些功能因物种不同存在一定差异. 相似文献
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<正>文昌鱼(amphioxas或lancelet)属于脊索动物门(Chordata)、头索动物亚门(Subphylum Cephalochordata)、文昌鱼纲(Amphioxi)、文昌鱼目(Amphioxiforms)、文昌鱼科(Amphioxidae),有2属或3属(有争议),它们是鳃口文昌鱼属(Branchiostoma),侧殖文昌鱼属(Epigonichthys),偏文昌鱼属(Asymmetron)。早在5.2亿年前就已经出现,是无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡类型,也是脊椎动物的祖先原型。因其具有个体小、产卵量大、体外受精和发育以及胚胎透 相似文献
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脊椎动物的起源是进化生物学研究的核心问题之一,目前人们普遍认为脊椎动物与无脊椎动物中的脊索动物起源于同一个原始祖先。头索动物文昌鱼和尾索动物海鞘是现存的无脊椎动物中和脊椎动物亲缘关系最近的类群,是研究胚胎发育机制和脊索动物统进化的典型材料。长期以来,文昌鱼一直被认为是脊椎动物的姊妹类群,比尾索动物海鞘更接近于脊椎动物。但最近的研究却有了相反的观点,这导致了脊索动物进化历程之争,引起人们广泛的兴趣和关注。本文介绍这两类原索动物的研究现状,并对它们的进化地位以及作为研究脊椎动物起源的模型进行了探讨。 相似文献
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在脊椎动物肌肉发育过程中,MyoD1基因可通过多个途径激活肌肉生长相关基因的表达,是成肌细胞增殖和分化的主要调控因子之一。目前关于经济鱼类MyoD1基因的研究主要集中在基因克隆和组织表达情况的分析,而对其功能的研究非常有限。本研究鉴定了许氏平鲉MyoD1基因两个拷贝,分别命名为MyoD1和MyoD1-like。MyoD1-like基因与MyoD1基因ORF序列存在19 bp的碱基差异,且MyoD1-like基因仅含有外显子而无内含子。qRT-PCR表达分析结果显示,MyoD1s基因在肌肉组织中的表达量显著高于其他组织,且MyoD1-like基因的表达显著高于MyoD1。原位杂交结果显示,MyoD1s基因的表达位置是肌纤维的边缘,即成肌细胞增殖、分化的位置。过表达许氏平鲉MyoD1-like基因可诱导小鼠成肌细胞发生分化,融合形成肌管。该结果为研究MyoD1基因在经济鱼类肌肉生长发育过程中的调控作用奠定了基础。 相似文献
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文昌鱼嘌呤代谢酶基因:结构与演化 总被引：1，自引：1，他引：0
嘌呤代谢是动物含氮废物排出体外的重要途径之一.嘌呤代谢终产物在不同动物各不相同.这是由于进化过程中,参与代谢1种或多种酶基因或者酶活性的丢失所致.本文从JGI网站佛罗里达文昌鱼基因组数据库中搜索文昌鱼参与嘌呤代谢主要5种酶(黄嘌呤脱氢酶、尿酸酶、尿囊素酶、尿囊酸酶、尿素酶)的基因,并且将它们与其他12种具有代表性且基因组序列已知的动物包括人、小鼠、狗、鸡、爪蟾、河豚、斑马鱼、海鞘、海胆、果蝇、线虫、海葵的基因结构进行比较.结果发现文昌鱼参与嘌呤代谢的酶基因有的和脊椎动物基因相似(黄嘌呤脱氢酶和尿酸酶),有的和脊椎动物与无脊椎动物的基因都不相似(尿囊酸酶),还有的和无脊椎动物海胆与海葵基因外显子个数与内含子相位都相似但外显子之间缺乏对应关系(尿素酶).所有这些都支持文昌鱼代表脊椎动物始祖代表类型,同时兼具特化特征的观点.尿素酶基因存在于水生无脊椎动物中,而在陆生的果蝇和线虫中均未发现尿素酶基因,因而我们推测随着动物由水生向陆生进化,参与尿素分解的尿素酶基因可能在陆生动物中完全丢失. 相似文献
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SOXH是SOX基因家族的一员,在脊椎动物精原细胞分化和精子发生中起关键作用。近年来的研究显示,SOXH并非脊椎动物所特有,但SOXH在无脊椎动物中的功能及作用方式至今尚不清楚。本文采用生物信息学分析,在虾夷扇贝基因组和转录组中成功筛查获得SOXH基因,并发现SOXH存在3种剪接形式,分别编码694、679、1 051个氨基酸。通过qRT-PCR检测不同剪接形式在扇贝卵巢和精巢4个发育时期中的表达模式,结果表明SOXH主要在成熟期精巢中高表达,在卵巢中表达量较低。而且,成熟期精巢中SOXH的表达偏好第3种剪接形式。研究还显示,三种剪接形式在扇贝早期发育中呈现不同的表达模式。以上结果表明,SOXH在扇贝精子发生和胚胎幼虫发育中起着重要作用,但3种剪接形式可能具有不同的功能。本文为深入研究无脊椎动物SOXH的功能和分子作用机理提供了基础。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2021,(11)
本文从牙鲆(Paralichthys olivaceus)中鉴定得到了PI3K家族的成员之一——PIK3R3-like,并分析其可能为PIK3R3的亚型。由于其部分外显子在转录或修饰时被删除,导致该基因会产生一种较短的mRNA(PoPIK3R3-like-Ⅱ),与完整的转录组相比缺失21 nt。对PoPIK3R3-like的可变剪接长链(PoPIK3R3-like-Ⅰ)进行序列分析发现该基因包含一个1 425 bp的开放性阅读框,共编码474个氨基酸,编码的蛋白共包含三个结构域,分别是一个nSH2结构域、一个iSH2结构域和一个cSH2结构域。同源性分析结果显示PoPIK3R3-like-Ⅰ、PoPIK3R3-like-Ⅱ均与其它硬骨鱼的PIK3R3-like相似度较高,系统进化分析显示PoPIK3R3-like与硬骨鱼聚为一支,与两栖类、鸟类和哺乳类相距较远。作者通过qRT-PCR检测了PoPIK3R3-like在各组织中的表达分布,发现其在牙鲆的各组织中均有表达,但在鳃和脑中表达量较高,使用迟缓爱德华氏菌侵染牙鲆鳃细胞及单核-巨噬细胞后,PoPIK3R3-like表达量分别呈现先上升再下降和显著上升的趋势,提示该基因在牙鲆抵抗迟缓爱德华氏菌感染相关的免疫应答中可能发挥作用。利用原核表达的方法在大肠杆菌中异源表达了PoPIK3R3-like-Ⅰ的重组蛋白,SDS-PAGE结果显示得到的重组蛋白与预测大小一致,蛋白纯化结果显示得到的蛋白纯度较高,可用于下一步PIK3R3-like基因功能的相关研究。 相似文献
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RNA干扰(RNA interfering,RNAi)是广泛存在于动植物等生物中的一种高度保守、序列特异的RNA降解机制。Argonaute蛋白是RNAi途径的关键组成部分,其结构、功能和进化模式在无脊椎动物中已得到广泛研究,但在脊椎动物特别是硬骨鱼中的报道还十分有限。本研究从已测序物种的基因组中鉴定了12种哺乳动物和15种硬骨鱼的Argonaute家族基因。通过拷贝数、系统发生和共线性分析,本文验证了在脊椎动物中存在两个保守的Argonaute亚家族,即miRNA/siRNA介导的AGO亚家族和piRNA介导的PIWI亚家族。硬骨鱼类多样的繁殖发育方式是其生殖能力最大化的适应机制。为比较硬骨鱼中piRNA途径和miRNA/siRNA途径的功能和进化差异,本文对硬骨鱼(包括花鲈)和哺乳动物中的piRNA途径基因进行了全面的分子进化分析,并将这些基因与miRNA/siRNA途径中的Ago基因进行比较。结果表明硬骨鱼类的piRNA途径具有快速进化的特征,这可能适应了硬骨鱼基因组转座子数量大、种类多的特点。通过转录组分析,我们进一步证实了piRNA途径基因在四种硬骨鱼中的生殖特异性表达,预示其可能在配子发生过程中发挥作用。本研究为进一步解析硬骨鱼中piRNA途径基因的进化模式及其在鱼类生殖发育中的调控作用提供理论基础。 相似文献
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文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtauense)是进化发育生物学研究的重要模式生物,文昌鱼胚胎整装荧光原位杂交(WFISH,whole-mounted fluorescent in situ hybridization)技术将有助于鉴定文昌鱼胚胎发育过程中具有重要调控作用的功能基因。报告了文昌鱼胚胎整装荧光原位杂交技术,用以快速灵敏分析特定基因在文昌鱼胚胎发育过程中的时空表达图式。用体外转录合成的地高辛标记文昌鱼FGFR基因的反义RNA探针,检测到FGFR在文昌鱼原肠胚中表达于发生内陷的中内胚层细胞中,而预定发育为外胚层的细胞不表达FGFR。 相似文献
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Hedgehog(Hh)信号通路在脊椎动物和非脊椎动物发育过程中细胞信号传导方面发挥重要的作用。Patched 1 (Ptc1)基因是Hh的受体,通过和Hh配体结合调节Hh信号通路。本研究克隆和鉴定了半滑舌鳎的Ptc1基因(csptc1),该基因cDNA全长为5212 nt,编码蛋白包括1543个氨基酸残基,序列比对和进化分析显示该蛋白在进化过程中较为保守。荧光定量显示该基因在脑,肝脏,心脏,鳃,肠,脾脏、肾脏和性腺组织中普遍表达,在精巢中的表达水平显著高于卵巢。精巢中的原位杂交信号主要位于该基因主要在初级精母细胞,次级精母细胞和支持细胞中,而在卵母细胞中的信号较弱。Csptc1基因在卵巢中的甲基化水平高于在雄鱼和伪雄鱼精巢中。这一研究结果可能说明csptc1基因参与了 Desert Hedgehog (DHH)基因维持雄鱼和伪雄鱼的生殖细胞系以及精子发生等生物学过程。 相似文献
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FOXL2是脊椎动物的雌性决定基因,在多种无脊椎动物中也被认为是雌性决定与分化的关键基因,但其在无脊椎动物中的作用机制目前尚不清晰。本文利用Clontech酵母双杂交系统筛查虾夷扇贝FOXL2的相互作用蛋白。研究首先构建诱饵质粒pGBKT7-FOXL2,并检测诱饵蛋白的毒性及自激活活性,结果显示诱饵蛋白对酵母菌株无毒,也无自激活活性。利用该诱饵质粒,本研究从虾夷扇贝酵母双杂交cDNA文库筛选得到17个阳性克隆,测序验证得到12个读码框正确的阳性克隆,它们来自4种蛋白:COP9信号复合体亚基5、钠/钾ATP酶β3、哺乳动物室管膜相关蛋白1和胰脂肪酶相关蛋白2。研究进一步将诱饵质粒与4种蛋白的猎物质粒进行共转化验证,结果均为阳性,表明这4种蛋白与虾夷扇贝FOXL2都可能存在相互作用。本文为研究FOXL2在无脊椎动物性别决定与分化中的作用提供了参考。 相似文献
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不同环境条件下文昌鱼耗氧的比较 总被引：2，自引：1，他引：2
文昌鱼 (ＢｒａｎｃｈｉｏｓｔｏｍａｂｅｌｃｈｅｒｉＴｓｉｎｇｔａｕｅｎｓｅＴｃｈａｎｇｅｔＫｏｏ）属于脊索动物门 (Ｃｈｏｒｄａｔａ）头索动物亚门(Ｃｅｐｈａｌｏｃｈｏｒｄａｔａ）文昌鱼科 (Ｂｒａｎｃｈｉｏｓｔｏｍｉｄａｅ）。在系统演化上 ,它是介于无脊椎动物到脊椎动物的过渡类型。据Ｃａｒｒｏｌ１９８８年认为文昌鱼是和脊椎动物亲缘关系最近的现存的无脊椎动物［９］。因此它成为了研究脊椎动物起源的珍贵材料。文昌鱼也有一定的经济价值 ,其营养丰富 ,味道鲜美。但是据方永强等１９７８年的调查结果 ,由于栖息环境改… 相似文献
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叉头框转录因子L2基因(foxl2)是参与多个靶基因转录调控的重要转录因子基因。目前研究认为该基因主要参与脊椎动物的卵巢分化、发育及其功能维持,但在无脊椎动物中的研究很少。本文结合作者已有的研究成果概述了foxl2基因结构特点,提出该亚家族主要以叉头框的6个特殊氨基酸序列与其它亚家族区分开来;总结了该基因自身的表达调控,认为可能在转录、转录后及翻译后等不同水平都存在调控;进一步对该基因在不同动物中的空间表达特征及功能等方面进行概述,推测foxl2基因在低等动物中具有的表达多样性可能与其功能多样性有关。 相似文献