
亚洲科学家 – 一次基因复制事件可能使鱼类心脏适应水生环境,这是根据一项刊载在《自然通讯》的研究。
来自东京大学分子及细胞生物研究所的团队发现elastin b – 一个从无骨到有骨鱼进化所获得的基因 – 负责把心肌变为平滑肌,其为心脏构造发育成动脉球的一个关键步骤。
在演化历史中,动物进化和分化它们的心脏以适应生活环境,形成非常不同的心形和功能。在硬骨鱼类中- 像金鱼,鳗鱼,鲶鱼,金枪鱼,鳟鱼,鳕鱼,鲱鱼和三文鱼等有骨鱼 – 心脏流出道转化为一个称为动脉球的器官。在硬骨鱼进化中,心肌必须转为平滑肌,以形成这个器官。
动脉球被看作是硬骨鱼最重要的器官之一,以适应水生环境和后来的变化及传播。可是,动脉球潜在的发育及进化机制尚未知晓。
该团队发现硬骨鱼特异的基因elastin b 调节细胞的命运,造成心肌发育成平滑肌,进而导致动脉球的发育形成。
Elastin b 被认为是编码细胞外基质,细胞外空隙的填充物。这是首个报告阐明在动物进化中,通过改变细胞外环境来形成器官的过程。
“这些成果为科学根本性问题提供了新理解 – 生物如何在进化中获取新器官,”首席作者Yuuta Moriyama博士说。
“与此同时,这研究也有助于医药和人工改造心细胞分化的再生研究。”