科学家序列最大的基因组到目前为止,腋下基因组

科学家解除了腋窝基因组

受伤后,Axolotl可以在正确的地方再生生气,肌肉和神经。墨西哥AxolotlAmbystoma Mexicanu的基因组的解码将为研究人员提供对组织再生过程的关键见解。©imp.

由维也纳的科学家领导的研究人员团队,德累斯顿和海德堡已经解释了墨西哥蝾螈腋窝的整个遗传信息。腋窝基因组是最大的最大基因组,将是研究分子基础的强大工具,以便遗留肢体和其他形式的再生。

SALAMANDERS长期以来担任有价值的发育,再生和进化研究的生物模型。特别是,由于其令人震惊的能力来再生身体部位,墨西哥AxolotlAmbystoma墨西哥墨西哥受到特别关注。如果可颈自虫倾斜的动物失去肢体,它将在几周内再生一个完美的替代品,在正确的地方完成骨骼,肌肉和神经。更令人迷人,腋下可以修复切断的脊髓和视网膜组织。这些品质和育种的相对缓解使其成为最喜欢的生物模型,在实验室中培养超过150年。

研究再生的演变

最大的Axolotl-Colonies之一由Elly Tanaka团队维护,现在在维也纳分子病理学研究所(IMP)研究所。坦卡群集团以DFG-Centre为基于DFG疗法的TU德累斯顿和MAX Planck分子细胞生物学和遗传学研究所(MPI-CBG),直到2016年正在研究肢体和脊髓再生的分子细胞生物学yabo124以及这些机制如何发展。多年来,该团队为腋下开发了广泛的分子工具包,包括在动物基因组中揭示蛋白质编码序列的综合转录组数据。使用这些工具,Elly Tanaka和她的同事能够识别引发再生并描述控制该过程的分子途径的细胞。

为了完全理解再生,并了解为什么在大多数物种中如此有限,科学家需要获得基因组数据来研究基因调节和进化。到目前为止,Axolotl基因组已经逃避了一个完整的装配,因为它的大小:在320亿基对,它比人类基因组大十倍以上。使用现有工具的序列组装过程已被该基因组中的大量大重复序列混淆。

测序最大基因组的挑战

由Elly Tanaka(IMP),Michael Hiller和MPI-CBG)和Heidelberg理论研究所(HITS)的Siegfried Schloissnig领导的国际团队,现在已经测序,组装,注释,并分析了完整的Axolotl基因组,最大的基因组被解码。使用PACBIO-平台的测序技术,产生长读取的跨越大重复区域,总共7235 954读数在德累斯顿概念基因组中心进行测序,在MPI-CBG和TU德累斯顿之间进行联合操作。由Gene Myers和Siegfried Schloissnig与他在海德堡的团队中共同开发的软件系统用于组装来自这些数百万件的基因组。使这一整个项目的强大测序机可能由Klaus Tschira基金会和Max Planck Society提供资金。

组装基因组的分析发现了几个特征,似乎指出了腋窝的唯一性:研究人员发现,仅存在于腋窝和其他两栖动物物种中的几种基因在再生肢体组织中表达。最引人注目的是,从基因组完全缺少名为pax3的基本发育基因,其功能已被另一种称为pax7的基因。两种基因都在肌肉和神经发育中发挥关键作用。

“我们现在拥有地图,调查腿的复杂结构如何重新种植”,Sergej Noveroshilow说,该研究的第一个作者和Imp的博士后家伙说。“这是与Axolotl一起使用Axolotl的科学家社区的转折点,这是一个在150多年前开始的研究冒险中的真正的里程碑。”

现在公开可用的Axolotl基因组的序列是全球研究人员的强大资源,以研究组织再生。

出版物:Sergej Nowoshilow,等,“腋下基因组和关键组织形成调节器的演变,”自然,2018;DOI:10.1038 / Nature25458

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