【一只小乌贼揭示了动物与细菌的共同进化过程】_今日水产价格行情

  细菌对所有动物的健康都至关重要，在动物及其组织的进化中也发挥了重要作用。为了弄清楚动物是如何随着时间的推移与细菌共同进化的，研究人员将研究目标转向了夏威夷短尾乌贼（Euprymna scolopes）。

  在本周发表在“ 美国国家科学院院刊”上的一项新研究中，由UConn分子和细胞生物学副教授Spencer Nyholm领导的国际研究团队对这种小乌贼进行测序，来确定这种独特共生器官的进化足迹，以得到关于器官是如何容纳细菌的，特别是适合共生关系器官的线索。

  第一个乌贼基因组由Nyholm，佛罗里达大学的Jamie Foster，维也纳大学的Oleg Simakov和夏威夷大学的Mahdi Belcaid进行测序。例如，该团队发现了一些惊喜，夏威夷短尾乌贼的基因组大小是人类基因组大小的1.5倍。通过将E. scolopes的基因组与其表亲章鱼进行比较，研究人员表明，章鱼和夏威夷短尾乌贼的共同祖先经历了一次重大的基因改造，重组并增加了基因组大小。这种“升级”可能使头足类动物的机会增加复杂性，包括容纳细菌的新器官。

  “30多年来，夏威夷短尾乌贼一直是研究共生关系的模范生物，”尼霍尔姆说。“拥有夏威夷短尾乌贼的基因组将有助于研究这些相互作用的研究人员，以及研究动物发展和比较进化等生物学不同领域的研究人员。”

  许多动物都有容纳细菌的器官。人体肠道容纳了数万亿的细菌，这些细菌在消化、免疫功能和整体健康方面发挥着重要作用。通过识别帮助动物与细菌合作的基因来理解如何维持这些关系，为进一步了解人体提供了基础。夏威夷短尾乌贼是识别这些基因的优秀模型，因为它与有益微生物有共生关系，以及它被许多科学家用来研究细菌和动物之间的交流。

  夏威夷短尾乌贼有两个不同的共生器官，研究人员能够证明，它们在进化过程中各走了不同的道路。这种特殊的乌贼有一种发光器官，它体内含有一种发光细菌，这种细菌能使乌贼躲避捕食者。在过去的某个时候，一个重大的“复制事件”发生了，导致了通常存在于眼睛中的基因的重复拷贝。这些基因使得乌贼能够控制由细菌产生的光；另一个是，在雌性生殖器官中的附属生卵膜腺体，富含“孤儿基因”或仅在短尾乌贼中发现的基因。

  “乌贼和章鱼表现出非常独特的基因组结构，与任何其他动物都不同，” Simakov说，“证实了之前关于它们不同寻常的性质和复杂性的报道。”

  Foster指出，梳理出这些不寻常和复杂的细节，直接适用于其他细菌/动物关系的研究。微生物是动物及其组织进化的主要驱动力，我们研究的结果有助于确定那些容纳动物微生物的组织的“起源故事“，并将有助于梳理动物中这些不同类型的创新可能发生的遗传过程。

作者：梁晓文

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