基因和基因組加倍在進(jìn)化過程中起了重要作用。1970年,Ohno提出脊椎動物進(jìn)化早期的兩次基因組加倍導(dǎo)致了脊椎動物基因組大小和復(fù)雜性的增加,同時也為脊椎動物的進(jìn)化多樣性提供了基礎(chǔ)。大量的比較基因組學(xué)研究顯示,真骨魚類還經(jīng)歷了第三次基因組加倍,這一加倍被稱為魚類特有的基因組加倍。然而,在物種形成過程中重復(fù)基因伴隨著特異的保留或缺失。2011年,中國科學(xué)院水生生物研究所何舜平研究員學(xué)科組通過對五種真骨魚類中經(jīng)過魚類特有的基因組加倍后產(chǎn)生的1500個發(fā)生重復(fù)的基因家族進(jìn)行了深入研究,并揭示了重復(fù)基因的保留和缺失在這五種魚類中是普遍存在的。
研究人員從斑馬魚、三刺魚、青鳉、紅鰭東方鲀和斑點(diǎn)綠河豚的23155個基因家族中,使用基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法,鑒定到1500個發(fā)生加倍的基因家族。其中,90.4%的基因家族顯示出特異的保留或缺失,而9.6%的基因家族同時保留了所有的拷貝。研究結(jié)果還揭示了不同物種中不同基因的保留與其所處的系統(tǒng)發(fā)育位置以及物種間的親緣關(guān)系有關(guān)。這些結(jié)果說明,特有重復(fù)基因的保留和缺失在真骨魚類中是普遍存在的,而且重復(fù)基因的缺失在特有的真骨魚類加倍后的幾百萬年持續(xù)發(fā)生。這一過程可能與真骨魚類的多樣化密切相關(guān)。該研究還以Hox基因?yàn)槔,詳?xì)介紹了Hox基因家族在真骨魚類中的保留與缺失。
這一研究結(jié)果發(fā)表在InTech出版社出版的Gene Duplication 一書中,題為Duplicated Gene Evolution Following Whole-Genome Duplication in Teleost Fish (Chapter 2)。目前,該書所有章節(jié)的下載總量達(dá)57447次,該文章下載量達(dá)3005次,列所有21個章節(jié)的第3位。
真骨魚類多樣化過程中重復(fù)基因特異的保留和缺失
