背腹軸(Dorso-Ventral Axis)(DV軸)的形成是雙殼類動物早期發(fā)育中最重要的過程之一。背腹軸的建立能為后續(xù)器官的發(fā)育提供了位置信息,是動物個體發(fā)育的基礎(chǔ),也因此一直是發(fā)育生物學(xué)研究的核心問題之一,當前已有一套成熟理論體系。
然而近年來發(fā)現(xiàn),冠輪動物作為一個主要動物分支(包含三分之一以上的動物門類),其背腹軸發(fā)育的多個方面不符合現(xiàn)有理論,這使冠輪動物背腹軸的發(fā)育機制成為發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域的難點。
中國科學(xué)院海洋研究所劉保忠教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊以冠輪動物——軟體動物笠貝為研究對象,針對這一問題開展了深入研究。通過基因敲降等系統(tǒng)的功能實驗,發(fā)現(xiàn)和證實了笠貝的背腹軸發(fā)育依賴BMP2/4-Chordin信號系統(tǒng)。
不僅如此,研究還發(fā)現(xiàn),BMP2/4-Chordin信號系統(tǒng)已經(jīng)整合入冠輪動物中獨特的發(fā)育模式中,為解析細胞功能進化及冠輪動物獨有的發(fā)育模式提供了支持。
該研究論文題為"Molluscan dorsal-ventral patterning relying on BMP2/4 and Chordin provides insights into spiralian development and evolution",已發(fā)表在《分子生物學(xué)與進化》期刊上。
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論文原文:https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab322/6424002