蜥蜴基因組在《Nature》上發表

摘要: 生物通報道 來自美國、瑞典和英國的研究人員近日在《Nature》在線版上公布了北美綠蜥蜴(Anolis
carolinensis)的基因組框架圖。這也是首個非禽類爬行動物的序列,有助于了解脊椎動物的進化。來自美國、瑞典和英國的研究人員近日在《Nature》在線版上公布了北美綠蜥蜴(Anolis ?carolinensis)的基因組框架圖。這也是首個非禽類爬行動物的序列,有助于了解脊椎動物的進化。

 

綠蜥蜴是最受歡迎的寵物蜥蜴之一,生長迅速,長成后體型大,馴養后性情溫和。該項研究不僅提供了綠蜥蜴本身的生物學信息,同時也為近親的蜥蜴物種以及更廣的羊膜動物譜系中動物的進化提供線索。通過新的蜥蜴基因組與鳥類和哺乳動物的比較,研究小組發現了與羊膜動物卵發育相關的基因和蛋白快速進化的證據。

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盡管過去幾年多種鳥類和哺乳動物的基因組經過了測序,但綠蜥蜴是第一個被測序的非禽類爬行動物。該物種原產于美洲,在爬行動物研究中常作為模式生物。研究人員認為,有了蜥蜴基因組序列,他們可對羊膜動物譜系進行基因組比較。

他們在文中寫道:”蜥蜴A. carolinensis的基因組填補了一個重要缺口,實現了羊膜動物基因組的更可靠進化分析。”

研究人員利用全基因組鳥槍法Sanger測序,追蹤了一只來自南卡羅萊納州的雌性綠蜥蜴的基因組,共1.78?Gb。他們還利用一只雄蜥蜴構建了細菌人工染色體克隆,并根據這些數據來錨定和裝配基因組序列。

研究小組預計蜥蜴基因組約有17,472個蛋白編碼基因以及超過2,900個RNA基因。新的基因組包含大量的串聯重復和轉座元件,而LINE和SINE等移動元件占據了基因組序列的30%左右。

蜥蜴基因組與雞基因組的比較顯示綠蜥蜴經歷了相對很少的重排,仍然包含數百個雞基因組中的合成模塊。研究小組還看到了蜥蜴和雞的小染色體的共線性。但是,盡管雞的小染色體一般包含較少的重復,且富含GC,但蜥蜴小染色體中的重復并不特別低,也不富含GC。

研究人員還發現蜥蜴的性染色體模式似乎與鳥類不同。鳥類有著ZW性染色體,而雄性和雌性蜥蜴的數據表明,蜥蜴已經進化成XY染色體,與大部分哺乳動物更為相似。

蜥蜴基因組與其他8種脊椎動物序列的比較揭示出其他脊椎動物中綠蜥蜴基因的許多同源物。但是研究人員還發現了一些基因,它們存在于爬行動物中,卻在哺乳動物中丟失。其中有11個基因參與了色彩視覺,還有一些基因則參與了孵蛋。

研究小組還利用遺傳數據和質譜實驗來查看蜥蜴蛋中的蛋白含量,他們發現了一些證據,表明卵蛋白在羊膜動物譜系中特別快地進化,導致蜥蜴和雞之間多個卵相關基因和蛋白的差異。

盡管研究人員已經從蜥蜴基因組中獲得了不少信息,但他們強調,還需要更多的基因組序列,以確定A.?carolinensis的遺傳學在其他蜥蜴物種中如何具有代表性,以及如何從整體上填補爬行動物譜系的缺口。

原文檢索

The genome of the green anole lizard and a comparative analysis with birds?and mammals?Nature aop, (2011) | doi:10.1038/nature10390 (來自:生物通)