金魚雙叉尾發(fā)育的關(guān)鍵基因

     中研院細胞與個體生物學(xué)研究所臨海研究站一組研究團隊最近發(fā)表一篇論文，證明金魚的雙叉尾係源自于一個名為chordin的基因突變，乃影響其背腹型化發(fā)育所導(dǎo)致的結(jié)果。此項研究成果已于2014年2月25日刊登在國際期刊「自然通訊」(Nature Communications)。

       為了觀賞金魚多層次尾鰭游動時的飄逸夢幻效果，金魚飼育專家很早就已經(jīng)開始培育尾鰭開岔的雙叉尾金魚。然而時至今日，金魚尾鰭雙叉尾的分子發(fā)育機制以及其遺傳基礎(chǔ)知識，仍罕為人知。

       中研院細生所臨海研究站(位于宜蘭)由助研究員太田欽也博士所領(lǐng)導(dǎo)與阿部玄武博士所執(zhí)行的實驗中，證明金魚尾鰭雙叉尾的發(fā)育與名為chordin 的基因息息相關(guān)。這個基因影響金魚的背腹型化發(fā)育，乃造成尾鰭雙叉尾的現(xiàn)象。

       學(xué)界已知，金魚與模式物種斑馬魚的物種親緣相近，而斑馬魚突變種dino/chordin的表型與雙叉尾金魚相似，研究團隊乃推測chordin基因可能與金魚尾鰭的分岔有關(guān)。經(jīng)過分析金魚的基因組后。發(fā)現(xiàn)金魚有兩套chordin基因，而其中之一的突變與雙叉尾的表型緊緊相繫。

       研究團隊藉由顯微注射技術(shù)，將正常的chordin mRNA注入到雙叉尾的金魚胚胎之中，發(fā)現(xiàn)金魚的尾型從雙叉尾恢復(fù)為單尾，進而確認chordin的突變與雙叉尾的生成有關(guān)。再經(jīng)由基因表現(xiàn)模式的分析，總結(jié)出突變的chordin會導(dǎo)致發(fā)育早期的金魚產(chǎn)生腹側(cè)化的現(xiàn)象。

      其他物種chordin的基因突變往往伴隨著高死亡率，然而雙叉尾金魚卻是例外，牠們存活良好。阿部博士與研究團隊乃推測，也許中國早在宋明時期即已開始的金魚養(yǎng)殖技術(shù)，即是因為chordin基因的重製，反而有助于雙叉尾金魚的繁殖。