昨天凌晨，英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站在線發(fā)表了來(lái)自中國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)成果：他們完成了牡蠣的基因組測(cè)序，并從中窺視到了牡蠣?wèi)?yīng)對(duì)極端生活環(huán)境的種種生存智慧。
牡蠣是動(dòng)物界中的一大支系??冠輪動(dòng)物（特點(diǎn)為身體柔軟，體型多變）的代表，是一種具有重要經(jīng)濟(jì)、生態(tài)價(jià)值的貝類。論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所張國(guó)范研究員介紹，牡蠣是世界上養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的海洋動(dòng)物，而我國(guó)的產(chǎn)量占到世界的3/4。同時(shí)，它從水中濾食有機(jī)碎屑、浮游生物等，可幫助消除富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)河口海岸的生態(tài)穩(wěn)定有重要作用。此外，牡蠣有10對(duì)染色體，在貝類中屬于染色體比較簡(jiǎn)單的，因此課題組決定選擇牡蠣作為研究對(duì)象。
他們聯(lián)合深圳華大基因研究院、美國(guó)新澤西州立大學(xué)等5個(gè)國(guó)家9個(gè)實(shí)驗(yàn)室的80多位研究人員一起對(duì)牡蠣的基因組開(kāi)展研究。經(jīng)過(guò)4年多努力，在完成測(cè)序、分析基因的過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)了造物主在牡蠣身上留下的許多“生存智慧”。
牡蠣生活在潮起潮落的海陸交界處、淺海泥沙中，生存環(huán)境十分惡劣�？墒�，它的分布卻極其廣泛，除了南極洲，它的身影遍布全球。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在牡蠣的基因中，蘊(yùn)藏了不少它逆境生存的遺傳機(jī)制：比如，在牡蠣的染色體上，熱激蛋白70基因的數(shù)目高達(dá)88個(gè)，接近�？绕渌黝惔砦锓N均值的5倍，這很可能是牡蠣能夠適應(yīng)在潮間帶從49℃到零下20℃的溫度變化的主要原因。又如，牡蠣的凋亡抑制蛋白基因的數(shù)目為48個(gè)，接近其他各類物種均值的9倍，這些基因可以讓細(xì)胞“長(zhǎng)生不老”，這或許就是牡蠣可以在多種復(fù)雜而極端環(huán)境下長(zhǎng)期生存的內(nèi)在原因。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)大量與免疫相關(guān)的基因在牡蠣消化道內(nèi)非常活躍，這表明牡蠣等濾食動(dòng)物的消化系統(tǒng)有著強(qiáng)悍的抵抗外界病原體的能力。
“這些基因不僅多，而且非�；钴S，很容易不斷重組，或產(chǎn)生新基因�！睆垏�(guó)范說(shuō)，“即使同一個(gè)基因，也會(huì)有不同的表現(xiàn)形式，呈現(xiàn)出多態(tài)性�！睘榱藢⑦@些奇特的基因組裝起來(lái)，課題組還發(fā)明了一套新辦法。
在研究過(guò)程中，科學(xué)家還對(duì)牡蠣如何形成它那又厚又硬的外殼，有了新發(fā)現(xiàn)。此前，學(xué)術(shù)界對(duì)此有兩種看法，一是認(rèn)為外殼由外套膜細(xì)胞分泌出蛋白而形成，二是認(rèn)為形成外殼的晶體是在細(xì)胞中產(chǎn)生�？墒�，這次經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，科學(xué)家從分子層面得出結(jié)論：牡蠣外殼是由整個(gè)細(xì)胞沖出外套膜礦化而成的！負(fù)責(zé)這一子課題的王曉通研究員告訴記者，以前科學(xué)家曾在電鏡下觀察到過(guò)這一現(xiàn)象，但沒(méi)有進(jìn)一步證明，現(xiàn)在他們的研究提供了分子證據(jù)。
《自然》雜志審稿人認(rèn)為，該項(xiàng)研究為同類研究建立了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)。張國(guó)范認(rèn)為，這項(xiàng)研究為海洋生物適應(yīng)進(jìn)化研究提供了重要的資源，對(duì)于解決如何高效可持續(xù)地利用海洋生物資源等問(wèn)題提供了新的線索，對(duì)于促進(jìn)海養(yǎng)動(dòng)物由傳統(tǒng)育種到分子育種的跨越，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物目標(biāo)性狀的預(yù)設(shè)改良，推動(dòng)我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)也都具有一定的的現(xiàn)實(shí)意義。
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