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2016年1月22日 星期五
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中大揭馬蹄蟹藏WGD遺傳機制


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■中大發現馬蹄蟹基因組中有WGD遺傳機制。中大供圖

香港文匯報訊(記者 高鈺)馬蹄蟹(又稱鱟)是存活於地球數以億年計的神秘動物,被稱為活化石。如今世界只剩下餘4類馬蹄蟹物種,而香港則為其中兩個物種的家,有關科研項目備受關注。中文大學科研人員對其中3個現存馬蹄蟹物種的基因組進行研究,發現進化過程中,馬蹄蟹曾發生罕見的「全基因組倍增(Whole genome duplication,簡稱WGD)」遺傳機制,而WGD過往只發生在脊椎動物的祖先身上。是次發現推倒了傳統生物學觀點,是遺傳學的大突破,研究結果最近獲知名生態學及進化生物學期刊《Heredity》選用發表。

馬蹄蟹雖被命名為「蟹」,實際上牠並非像螃蟹、蝦或龍蝦般甲殼類動物,而是比較接近蠍子和蜘蛛類的動物。負責是次研究的中大生命科學學院助理教授許浩霖指,其中一名學生(論文共同第一作者)在畢業專題研習探討3個鱟種的某幾個基因時,意外地發現3個鱟種各自都有這幾個基因的多個副本,研究團隊從中獲啟示,於是使用新一代測序技術展現3個鱟種的粗略基因組,最後發現3種鱟不同的基因都出現多個副本,由此推論,鱟的祖先身上亦曾發生WGD。

WGD顧名思義是指遺傳物質被加倍,對生物來說是罕見現象,科學家早已證明,WGD過程是有助脊椎動物進化的主要遺傳機制。不過,WGD的發生也是極大衝擊,如人類胚胎基因組倍增,通常會致命,生物需要以某種方式承受WGD,才能獲提供額外遺傳物質得以進化。

無脊椎動物發生WGD 推倒傳統觀點

傳統生物學觀點認為,只有脊椎動物才能承受WGD過程,中大是次研究結果推倒傳統觀點,證明現存有性繁殖無脊椎動物也能夠通過未知的基因調控機制發生WGD。許浩霖指,「在進化生物學方面,我們現在證明了無脊椎動物和脊椎動物之間的差異並不完全是因為WGD。現在更重要的問題是,為什麼鱟可以進行WGD,而其他無脊椎動物不能?這項研究只是發現了冰山的一角。」 他又指,有關發現亦對保護鱟的生物多樣性有深遠幫助及影響。

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