动物实验 中国实验动物信息网 2021-10-21 909

　　哈佛大学的科学家对斑马鱼进行了修饰，可以通过调节单个基因来开始形成肢体状的附件。研究人员偶然发现了这种突变，同时筛选了各种遗传突变及其对鱼类发育的影响。这可能为了解脊椎动物从海洋到陆地的过渡提供线索。这项研究的*作者M. Brent Hawkins说： “我不敢相信单个突变会产生一个全新的骨骼或关节。我发现这是因为30,000块硬骨鱼中没有一个具有这种突变。

　　突变确实令我们感到惊讶。”霍金斯*近获得了生物学和进化论博士学位。哈佛大学生物学。霍金斯及其同事发现了一种突变，该突变导致斑马鱼胸鳍骨骼的“近端半径”，该骨骼附着在鱼的肩关节上，就像人的手臂连接在肩膀上一样。但是，与人类和其他四足动物不同，斑马鱼没有像手臂和手指那样的骨头。但是，这种突变允许形成一组新的长骨，称为“中半径”，该长骨可以连接到现有的近端radial关节，形成类似于肘关节的关节。

　　哈佛医学院遗传学副教授和波士顿儿童医院骨科医师Matthew Harris是这项研究的主要作者。他说： “通过这种突变，鱼获得了新的骨骼，关节和肌肉附着。是的。不需要肌肉，关节或骨骼的遗传突变。该系统已经过调整。所做的任何更改您还可以调整所有内容。”

　　遗传分析显示了两个基因。 vav2和waslb突变均可独立引起这种发育变化。以前认为这两个基因与骨骼发育无关，但是在这项研究的分析中，这两个基因均激活了发育控制肢体中心的Hox（同源型）机制，这被证明与骨骼发育有关（1）。 “通过这些斑马鱼，我们实际上可以证明这些突变激活了通常被认为仅在四肢中发生的发育机制。因此，在硬骨鱼中从未发现过。这些模式被认为仅与四肢有关，不仅是因为它们的形态，还因为它们的祖先模式。”

　　四肢是脊椎动物，而鸟和蝙蝠可以飞翔。被认为是重要的进化创新，它使斑马鱼能够在陆地上行走。这些结果表明，这组鱼以前被认为已经失去或沉默了肢体进化所必需的机制，但实际上保留了形成这些结构的独特能力。霍金斯说： “通过调查，我们发现鳍和四肢之间出乎意料的共性。我想我们会发现更多的相似之处。”

　　尽管有这些发现，但新骨骼改变了斑马鱼的胸鳍。让我的功能仍然是一个问题。下一步，研究人员将使用精密视频显微镜确定这些新的骨骼关节是否足以影响斑马鱼的运动。霍金斯说： “通常这些结构没有在陆地上移动所需要的关节，但是很有趣的是，看看这种变化是否可以在平台上放置和调整。”

　　这些变异由于发现而引起，研究人员对脊椎动物如何在土地上迈出*步，以及实现它们所需的遗传和发育机制。霍金斯说： “这还不是全部，但您可以看到窗户。让我们解决这个奥秘。鳍如何演变成现代的肢体。”

　　“对我来说，这些突变教导了动物的发育和形成。它给了我一个复杂的结构。这常常使我想起，并不是所有的“怪物”都害怕。如果您仔细观察，他们可以告诉您很多有关您自己的信息。