ホックス遺伝子の構造と機能の変化は,状体の進化の過程で起こります

科学分野:

• 進化的発達生物学 進化的発達生物学
• 比較ゲノミクスとは
• 脊椎動物の胚形成について

背景:

• ホックス遺伝子は,脊椎動物における前後体の軸を確立するために極めて重要です.
• ホックス遺伝子の発現の変化は,脊椎動物の体型多様性の進化と相関しています.
• 爬虫類は,特に軸性骨格の発達において,幅広い形態学的変化を示す.

研究 の 目的:

• 様々な爬虫類のホックスクラスターのゲノム組織を調査する.
• ホックス遺伝子調節に対するゲノム再編成と移植可能な要素の影響を分析する.
• ヘビやトカゲのような異なる軸骨格を持つ種間のホックス遺伝子発現パターンを比較する.

主な方法:

• ゲノムシーケンシングと,異なる爬虫類分類におけるホックス群の解析.
• Hox loci.内の転置可能な要素の識別と定量化
• トウモロコシヘビとホイップテールカエルのソミトゲネシス中の比較遺伝子発現分析 (例えば,RNAシーケンシング).

主要な成果:

• スクワメット爬虫類 (やヘビ) は,ホックスクラスターで異常に多くの移転可能な元素を有しています.
• これらの要素は,ホックス遺伝子のコーディングおよび規制領域に影響を与える広範なゲノム再編成と関連しています.
• ヘビのソミトゲネシス中にホックス13とホックス10の発現の有意な変化が観察され,胸部と尻尾の領域の膨張に関連していました.

結論:

• ホックス群のゲノム再編成と転移可能な元素の蓄積は,状動物進化の重要な特徴である.
• 後部ホックス遺伝子の異なった発現パターンは,配列および調節変異を含む,蛇の形態学的放射線を容易にしました.
• ホックスの遺伝子システムは,コリネア制約を克服し,実質的な形態学的多様性を生み出すための適応性を示しています.