アクソロットルゲノムと重要な組織形成のレギュレータの進化
Sergej Nowoshilow1,2,3, Siegfried Schloissnig4, Ji-Feng Fei5
1Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden, Germany.
Nature
|January 25, 2018
まとめ
メキシコのアクソロットルのゲノムが配列化され,レトロエレメントによる大きなイントロンとインタージェニック領域が明らかになった. このゲノム資源は,開発と再生の研究に役立ちます.
科学分野:
- 発達生物学
- 再生医療
- 進化生物学
背景:
- サラマンダー,特にメキシコのアクソロットル (Ambystoma mexicanum) は,発達,再生,進化を研究するための重要なモデルです.
- メキシコのアクソロットルは 広範な分子ツールキットを備えており 分子研究における 重要な種です
研究 の 目的:
- 32ギガ塩基対の メキシコのアクソロットルゲノムを 配列化し組み立てます
- アクソロットルの再生と発達過程のゲノム的基礎を調査する.
主な方法:
- ロングリードシーケンシングと光学マッピングを使用した.
- MARVELという新しいゲノムアセンブリを開発しました
- 解析されたゲノムサイズ拡大,イントロン/インタージェニック領域,および遺伝子含有量.
主要な成果:
- アクソロットルゲノムの 配列を解析し組み立てました
- 主に長い末端のリトロエレメントからイントロンとインタージェニック領域の有意な拡張を特定した.
- 発達性遺伝子のイントロンサイズが制限されている証拠を発見し, 肢体再生に関連した潜在的な種限定遺伝子を特定しました.
- アクソロットルのゲノムアセンブリにはPax3遺伝子が欠けていますが,Pax7変異はマウスPax3/Pax7欠陥をフェノコピーします.
結論:
- アクソロットルのゲノム配列は 発達と進化の研究に貴重なリソースです
- イントロンの膨張と遺伝子の内容に関するゲノムの洞察は 再生研究のための新しい道を提供します.
関連する概念動画
Genome Size and the Evolution of New Genes
9.2K
While every living organism has a genome of some kind (be it RNA, or DNA), there is considerable variation in the sizes of these blueprints. One major factor that impacts genome size is whether the organism is prokaryotic or eukaryotic. In prokaryotes, the genome contains little to no non-coding sequence, such that genes are tightly clustered in groups or operons sequentially along the chromosome. Conversely, the genes in eukaryotes are punctuated by long stretches of non-coding sequence.
9.2K
Genome Size and the Evolution of New Genes
3.5K
3.5K
Genomics
40.9K
Genomics is the science of genomes: it is the study of all the genetic material of an organism. In humans, the genome consists of information carried in 23 pairs of chromosomes in the nucleus, as well as mitochondrial DNA. In genomics, both coding and non-coding DNA is sequenced and analyzed. Genomics allows a better understanding of all living things, their evolution, and their diversity. It has a myriad of uses: for example, to build phylogenetic trees, to improve productivity and...
40.9K
The Evidence for Evolution
48.5K
Genetic variations accumulating within populations over generations give rise to biological evolution. Evolutionary changes can result in the formation of novel varieties and entire new species. These changes are responsible for the diverse forms of life inhabiting the planet. The evidence for evolution suggests that all living organisms descended from common ancestors.
48.5K
Convergent Evolution
33.1K
Evolution shapes the features of organisms over time, ensuring that they are suited for the environments in which they live. Sometimes, selection pressure leads to the rise of similar but unrelated adaptations in organisms with no recent common ancestors, a process known as convergent evolution.
33.1K
Key Elements for Plant Nutrition
24.4K
Like all living organisms, plants require organic and inorganic nutrients to survive, reproduce, grow and maintain homeostasis. To identify nutrients that are essential for plant functioning, researchers have leveraged a technique called hydroponics. In hydroponic culture systems, plants are grown—without soil—in water-based solutions containing nutrients. At least 17 nutrients have been identified as essential elements required by plants. Plants acquire these elements from the...
24.4K


