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Nat Genet:七鳃鳗的全基因组测序或助力人类神经变性疾病研究

来源:生物谷 2013-02-25 23:10

2013年2月25日 讯 /生物谷BIOON/ --刊登在近日的国际杂志Nature Genetics上的一篇论文中,来自海洋生物学实验室的研究者发现了一些和人类神经障碍疾病相关的基因,包括阿尔兹海默症、帕金森疾病以及脊髓损伤等,在这篇研究论文中,研究者也公布了七鳃鳗的全基因组序列。

研究者Jennifer Morgan表示,这就意味着我们可以使用七鳃鳗作为一种研究利器来帮助我们从分子层面上理解人类的神经变性疾病和障碍。最终的目的就是开发出新型的治疗策略来应对这些疾病。

并不像人类,七鳃鳗的神经系统具有非凡的再生能力,如果七鳃鳗的脊髓被切断,其还可以在10至12周内使得损伤的神经细胞再生,而且可以继续游泳。研究者从2009年开始对七鳃鳗的脊髓损伤后修复进行研究,七鳃鳗在其大脑和脊髓具有丰富的神经元,使得其可以作为科学家在单细胞水平上研究再生的最佳模型。

如今,七鳃鳗的全基因组信息也为研究者也更能帮助研究者理解再生的机制。七鳃鳗的基因组计划是由密歇根州立大学和肯塔基大学的59名科学家联合完成的,七鳃鳗并没有髓磷脂,这是一种围绕在神经元表面的绝缘鞘,可以帮助进行快速的神经冲动传导。研究者发现在七鳃鳗中表达的基因在髓磷脂中也正常表达,在人类中,髓磷脂相关的分子可以抑制神经损伤后的再生。

那么为何没有髓磷脂相关基因的动物在再生能力上这么擅长?这就为研究者进一步深入研究提出了很多问题,当前,研究者集中于分析,在脊髓损伤再生后,哪些基因处于表达状态,以及何时这些基因进行表达,当然,七鳃鳗全基因组的信息就可以给研究者提供很多有价值的信息和研究资料。(生物谷Bioon.com)

Sequencing of the sea lamprey (Petromyzon marinus) genome provides insights into vertebrate evolution

Jeramiah J Smith, Shigehiro Kuraku, Carson Holt, Tatjana Sauka-Spengler, Ning Jiang, Michael S Campbell, Mark D Yandell, Tereza Manousaki, Axel Meyer, Ona E Bloom, Jennifer R Morgan, Joseph D Buxbaum, Ravi Sachidanandam, Carrie Sims, Alexander S Garruss, Malcolm Cook, Robb Krumlauf, Leanne M Wiedemann, Stacia A Sower, Wayne A Decatur, Jeffrey A Hall, Chris T Amemiya, Nil R Saha, Katherine M Buckley, Jonathan P Rast et al.

Lampreys are representatives of an ancient vertebrate lineage that diverged from our own ~500 million years ago. By virtue of this deeply shared ancestry, the sea lamprey (P. marinus) genome is uniquely poised to provide insight into the ancestry of vertebrate genomes and the underlying principles of vertebrate biology. Here, we present the first lamprey whole-genome sequence and assembly. We note challenges faced owing to its high content of repetitive elements and GC bases, as well as the absence of broad-scale sequence information from closely related species. Analyses of the assembly indicate that two whole-genome duplications likely occurred before the divergence of ancestral lamprey and gnathostome lineages. Moreover, the results help define key evolutionary events within vertebrate lineages, including the origin of myelin-associated proteins and the development of appendages. The lamprey genome provides an important resource for reconstructing vertebrate origins and the evolutionary events that have shaped the genomes of extant organisms.

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