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研究表明,古老的基因使蜘蛛的腰围变细

本站发布时间:2024-09-07 21:36:37

美国威斯康星大学麦迪逊分校的Emily Setton及其同事于8月29日在开放获取期刊《PLOS生物学》上发表的一项研究表明,一个古老的基因对于将蜘蛛身体一分为二的独特腰部的发育至关重要

蜘蛛的身体被分成两部分,由一条窄腰隔开。与昆虫和甲壳类动物相比,人们对蜘蛛的胚胎发育知之甚少,对参与蜘蛛腰形成的基因也知之甚少

为了进行调查,研究人员对德克萨斯州褐狼蛛(Aphonopelma hentzi)胚胎在不同发育阶段表达的基因进行了测序。他们鉴定出12个基因,这些基因在腰部两侧的胚胎细胞中以不同水平表达

他们在普通家蜘蛛(Parasteatoda tepidarorum)的胚胎中逐一沉默了这些候选基因,以了解它们在发育中的作用。这揭示了一个基因,作者将其命名为“无腰”,这是蜘蛛腰发育所必需的。它是一个名为“易洛魁”的基因家族的一部分,该家族之前已在昆虫和脊椎动物中进行过研究

然而,对易洛魁家族进化史的分析表明,昆虫和甲壳类动物的共同祖先失去了腰部。这可能解释了为什么以前没有研究过无腰,因为研究往往集中在缺乏这种基因的昆虫和甲壳类动物模型生物上

研究结果表明,一个古老但以前未被研究的基因对于前后身体部分之间边界的发育至关重要,这是包括蜘蛛和螨虫在内的龟类的一个决定性特征。作者说,需要进一步的研究来了解少腰在其他龟类中的作用,如蝎子和收割者

作者补充道:“我们的工作发现了一种新的、意想不到的基因,它参与了标志性蜘蛛体型的形成。更广泛地说,这项工作突出了新基因在古代动物群体中的作用。”

More information: taxon-restricted duplicate of Iroquois3 is required for patterning the spider waist, PLoS Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002771

Journal information: PLoS Biology

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