解码蝾螈基因组

一个科学家领导的研究小组在维也纳,德累斯顿和海德堡解码的全部遗传信息墨西哥蝾螈蝾螈。蝾螈的基因组,这是有史以来最大的基因组测序,将是一个强大的工具来研究再生的分子基础的四肢和其他形式的再生。

蝾螈一直作为有价值的生物模型发展,再生和进化的研究。特别是,墨西哥美西螈墨西哥钝口螈已经收到了特别的关注由于其惊人的再生能力的身体部位。如果cannibalistically倾向的动物失去了一条腿,它将在几周内重新长出一个完美的替代品,完整的骨骼、肌肉和神经在正确的地方。更令人着迷的是,蝾螈可以修复切断脊髓和视网膜组织。这些品质和相对容易的繁殖的生物模型,在实验室里培育了150多年。

研究再生的进化

最大的axolotl-colonies维护团队的艾莉田中,研究所的分子病理学(IMP)在维也纳。基础的Tanaka-group DFG-Center的再生疗法德累斯顿TU德累斯顿和分子细胞生物学和遗传学的马克斯普朗克研究所(MPI-CBG)直到2016年研究分子细胞生物学肢体和脊髓再生和这些机制是如何进化的。多年来,这个团队开发了一个广泛的分子蝾螈的工具包,包括全面的转录组数据,揭示动物的蛋白质编码序列基因组。使用这些工具,艾莉田中和她的同事们能够识别的细胞启动再生并描述控制过程的分子途径。

完全理解再生并找出为什么它是如此有限的大多数物种,科学家需要访问基因组数据研究基因��控和进化。到目前为止,蝾螈基因组发完整的装配,由于其规模:在320亿个碱基对,它超过十倍人类基因组。顺序装配过程使用现有的工具已经被大量的大困惑在这个基因组重复序列。

基因组测序的最大的挑战

国际领导的研究小组艾莉田中(IMP),迈克尔·迈尔斯希勒和基因(MPI-CBG)和海德堡的齐格弗里德Schloissnig理论研究所(点击)已经测序,组装,注释,并分析了完整的蝾螈基因组,有史以来最大的基因组解码。使用PacBio-platform,测序技术产生长读跨度大重复区域,共有72 435 954读在德累斯顿概念基因组测序中心之间的联合行动MPI-CBG和TU德累斯顿。软件系统由基因联合迈尔斯和齐格弗里德和他的团队在海德堡Schloissnig被用来组装基因组从这些成千上万的碎片。强大的测序仪器,使整个项目有可能是由克劳斯Tschira资助基金会和马克斯·普朗克的社会。

组装基因组的分析发现了几个特性似乎蝾螈的独特性:研究人员发现,一些基因,只存在于蝾螈和其他两栖动物物种在再生肢体组织表达。最引人注目的是,一个重要的发育基因命名PAX3从基因组是完全失踪,及其功能已经被另一个基因称为PAX7接管。两个基因在肌肉和神经发育中起着关键作用。

“我们现在有地图在我们的手中调查如何成长吗”腿等复杂结构,卡里��夫说Nowoshilow,co-first这项研究的作者和IMP的博士后研究员。“这是一个转折点与蝾螈社区工作的科学家,一个真正的里程碑在研究150多年前开始的冒险。”蝾螈基因组的序列,现在公开是一个强大的全球资源为研究人员研究组织再生。