If you put a hat on a starfish, where would you put it? On the center of the starfish? Or on the point of an arm and, if so, which one? The question is silly, but it gets at serious questions in the fields of zoology and developmental biology that have pe
如果你把海星放在哪里？在那条鱼的肠上？或者说，是的话，是哪一个？这个问题确实存在，但在动物学和发育生物学领域存在着一个严重的问题，这让资深科学家和小学生在引入生物学循环中感到困惑：海星的头部在哪里？他们的身体是如何布置的
现在，斯坦福大学的一项新研究利用遗传学和分子工具来揭示海星的身体区域——通过创建3个不同的基因表达——有助于解开这个长期存在的谜团研究人员发现，海星的“头”不在任何一个地方相反，类似头部的区域是在其身体的每个肢体的肠道内与海马体中央的一些区域分布的
“答案比我们预期的要复杂得多，”斯坦福德人文科学学院和丹尼尔斯学院ChristopherLowe实验室的首席作者兼主任LaurentFormery说Rokhsaratt加州大学伯克利分校“这很奇怪，而且很可能这个群体的进化比这更复杂。”
海星属于动物鳞片棘皮动物群棘皮动物和人类是相互关联的，但地球周期和东方的气候非常不同海星开始繁殖，孵化成自由漂浮的幼虫在到达海底之前的几个月里，海洋浮游生物的幼虫会在海底形成一个完整的部分——从双边（对称地穿过中线）身体平面转变为一个称为五点星形的成年身体平面
“多年来，这一直是无生态的，”Lowe说，他也是HopkinsMarineStationandseni的研究员或11月发表的论文的作者1in自然“你如何从一个侧面的身体计划变成五个径向计划，以及你如何将财务的任何部分与你自己的身体计划进行比较？”
映射星
对于这一问题，研究人员经常进行比较研究，以确定相关组动物的相似结构，从而收集有关引发兴趣的进化事件的信息
“海星的问题是海星的解剖结构上没有任何东西，你可以将其与平均水平相关联，”Lowe说“那里什么都没有。”
至少，海星的外侧什么也没有这就是遗传学和分子技术的起源
在他的研究过程中，Formery研究了龙的早期发育——棘皮动物，像海星一样，也开始了它们的双边生命，然后转化为五重对称的结果当Formery加入Lowe的实验室时，Formery的中国现代发展知识与Lowe在分子生物学技术问题上的专业知识相结合，有助于解决科学家困惑的身体计划的问题
该团队使用了大量经过充分研究的分子标记物（例如Hoxgene），这些标记物通过“告诉”每个细胞它属于哪个身体区域来为生物体的身体平面起蓝图作用
洛韦说：“如果你发现一只动物的皮肤和一只眼睛中的基因参与了从一个动物身上定义另一只动物，那么这个基因就会离开这个身体区域，成为所有动物的一组。”“Soweig注意到了这一点，并问道：是否有分子量并没有引起所有这种奇怪的现象，以及形成五个放射线的计划的原因是什么？”
为了研究这个问题，研究人员使用了RNA断层扫描，一种精确定位基因在组织中表达的技术，以及原位杂交，一种在细胞中零位的特异性RNA测序技术
Formery说：“第一个切片是从顶部到中心、从顶部到底部和从顶部到右侧的薄片。”“我们使用RNA断层摄影来确定每个切片中表达了哪些基因，并将这些基因“组装”在计算机模型中。这为我们提供了基因表达的3D地图。”
Formery说：“在这种第二种方法中，原位杂交链式反应，对样品进行蛋白质分析和目视检查，以确定蛋白质被压在哪里。”这使我们的扫描仪能够检查外胚层最外层细胞的前后（头到尾）身体模式Formery说：“这是由于原位杂交，即就地杂化链反应的微小、巨大的技术改进而实现的。”这种新方法为表达基因提供了更好的解决方案“.
研究表明，东部的每只“手臂”的肠道中都有一个相似的区域，而在测量仪上则有一个类似尾巴的区域。因此，没有人预料到，东部的任何部分都没有表现为”躯干““遗传模式计划，表明东方动物最像人类。
减少真正多样的生物多样性。
研究软件以一组长得像我们的动物为中心，研究结果是明确的。但如果我们专注于家庭，就很可能会发现一些新的东西。”Lowe说：“这颗行星上有34种不同的哺乳动物，超过6亿年，它们都来自同一个基本生物问题的不同解决方案。”人们再生并没有接触到这些动物，而且他们可能会展示生命已经开始了多少“.
这项研究证明了一种比较的方法，即使用遗传学和分子技术可以在不同动物的身体外观和他们的身体计划是如何被解决的情况下，对其生物多样性产生影响。”这很好地说明了——至少在实验室层面——我们有一个无法放在树上的小组“.
Formery、Lowe和Rokhsarare是ChanZuckerberg生物中心的研究员。Rokhsarisal是冲绳科学技术研究所的研究员。斯坦福大学的其他合著者AnKohnle、JudithMalnick和KevinUhlingerofHopkinsMarineStation。太平洋生物科学研究所的其他作者，加利福尼亚州门洛帕克和俄勒冈州格雷沙姆的哥伦比亚设备医院。这项研究由美国国家航空航天局、国家科学基金会和ChanZuckerberg生物中心资助