昨天凌晨，英國《自然》雜志網(wǎng)站在線發(fā)表了來自中國科學家的一項成果：他們完成了牡蠣的基因組測序，并從中窺視到了牡蠣應對極端生活環(huán)境的種種生存智慧。
牡蠣是動物界中的一大支系??冠輪動物（特點為身體柔軟，體型多變）的代表，是一種具有重要經(jīng)濟、生態(tài)價值的貝類。論文通訊作者、中國科學院海洋研究所張國范研究員介紹，牡蠣是世界上養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的海洋動物，而我國的產(chǎn)量占到世界的3/4。同時，它從水中濾食有機碎屑、浮游生物等，可幫助消除富營養(yǎng)化，對河口海岸的生態(tài)穩(wěn)定有重要作用。此外，牡蠣有10對染色體，在貝類中屬于染色體比較簡單的，因此課題組決定選擇牡蠣作為研究對象。
他們聯(lián)合深圳華大基因研究院、美國新澤西州立大學等5個國家9個實驗室的80多位研究人員一起對牡蠣的基因組開展研究。經(jīng)過4年多努力，在完成測序、分析基因的過程中，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。
科學家發(fā)現(xiàn)，在牡蠣的基因中，蘊藏了不少它逆境生存的遺傳機制：比如，在牡蠣的染色體上，熱激蛋白70基因的數(shù)目高達88個，接近海葵等其它各類代表物種均值的5倍，這很可能是牡蠣能夠適應在潮間帶從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，接近其他各類物種均值的9倍，這些基因可以讓細胞“長生不老”，這或許就是牡蠣可以在多種復雜而極端環(huán)境下長期生存的內(nèi)在原因。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)大量與免疫相關的基因在牡蠣消化道內(nèi)非�；钴S，這表明牡蠣等濾食動物的消化系統(tǒng)有著強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�！睆垏墩f，“即使同一個基因，也會有不同的表現(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，課題組還發(fā)明了一套新辦法。
在研究過程中，科學家還對牡蠣如何形成它那又厚又硬的外殼，有了新發(fā)現(xiàn)。此前，學術界對此有兩種看法，一是認為外殼由外套膜細胞分泌出蛋白而形成，二是認為形成外殼的晶體是在細胞中產(chǎn)生�？墒�，這次經(jīng)過仔細分析，科學家從分子層面得出結論：牡蠣外殼是由整個細胞沖出外套膜礦化而成的！負責這一子課題的王曉通研究員告訴記者，以前科學家曾在電鏡下觀察到過這一現(xiàn)象，但沒有進一步證明，現(xiàn)在他們的研究提供了分子證據(jù)。
《自然》雜志審稿人認為，該項研究為同類研究建立了一個新的標準。張國范認為，這項研究為海洋生物適應進化研究提供了重要的資源，對于解決如何高效可持續(xù)地利用海洋生物資源等問題提供了新的線索，對于促進海養(yǎng)動物由傳統(tǒng)育種到分子育種的跨越，實現(xiàn)對生物目標性狀的預設改良，推動我國海洋強國建設也都具有一定的的現(xiàn)實意義。
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