研究人员人类最近无脊椎动物相对的序列基因组

Botryllus schlosseri是人类最接近的无脊椎动物相对。克里斯帕顿

斯坦福研究人员已经测量了人类最近的无脊椎动物相对的基因组，Botryllus Schlosseri - 一个小海洋生物，可以单独地从血管中再生整个身体。

乍一看，Botryllus Schlosseri与人类常见。小海洋生物与他人一起融合，形成看起来像迷幻斑点，镶嵌岩石和海藻的殖民地。它可以无性地再现，并且可以单独地从其血管中再生整个渗透。

然而，Botryllus是人类最接近的无脊椎动物相对。（无脊椎动物缺乏脊柱。）现在，由斯坦福科学家领导的一组群体已经测量了其基因组，可以找到一些动物的遗传基础，这是一些动物的惊人的再生能力和免疫功能，这可能适用于人类医学。

总共，该组测序了动物的5.8亿碱基对DNA。（通过比较，人类基因组由超过30亿基对组成。）虽然研究人员尚未研究整个基因组，但他们发现博特劳伦斯对研究人类遗传学的一种有用的无脊椎动物模型，特别是突出免疫和干细胞介导的再生的演变。

研究人员将Botryllus基因组与几种脊椎动物和无脊椎动物基因组进行了比较。专注于参与各种人类疾病的基因 - 影响心脏和眼部发育，妊娠和癌症等事物 - 他们发现了每个在Botryllus中的同源基因，比在常用于研究中的十几种其他无脊椎动物中的任何一个比赛。

对血液相关基因的额外调查显示，Botryllus可能是在人循环系统的同一背景下具有脉管系统的第一个无脊椎动物，其中血细胞通过血管行驶。

例如，在观察一组编码用于人类造血干细胞的20个基因 - 可以自我更新和分化成其他类型的血细胞 - 它们发现14，其在从Botryllus干细胞分离的细胞中表达利基。科学家现在正在研究这些基因在Botryllus中的功能。

“整个身体可以单独从脉管系统再生：心脏，消化系统，复杂的组织，”斯坦福的干细胞研究所和霍普金斯海洋车站的科学家Ayelet Voskoboynik和霍普金斯海运站的牵头作者。“它可以相对较快，可能使用干细胞。现在我们有了基因组，我们可以试图了解它背后的机制。“

Botryllus基因组的研究也可能导致移植医学的进步。当两个遗传明显的Botryllus菌落彼此接触时，它们要么融合它们的血管，以产生单一的生物，或者彼此拒绝并保持缺乏性。当两种菌落之间的血管融合到一个互连的网络中时，来自每个合作伙伴群的干细胞开始循环到整个另一个。

干细胞在许多情况下伴随着一个伴侣的干细胞“Win” - 以及通过融合群体种植的任何新的或替代组织基于“获胜者”遗传密码。

当患者从非相同供体接收组织或细胞时，发生类似的过程在经历同种异体移植的人中。例如，如果患者从供体中接收骨髓或韧带移植物，则随着时间的推移，受体的细胞替代供体组织。

在一些情况下，特别是关于骨髓或造血干细胞的移植，受体的主体拒绝供体细胞。Voskoboynik嫌疑人在Botryllus中研究这种相互作用的遗传基础可能导致人类治疗的改善。

“如果我们能够学习一个竞争激烈的干细胞的胜利者，以及为什么其他人被拒绝，我们可以希望应用这种知识来提高人类的同种异体移植的成功率，”Voskoboynik说。

Voskoboynik表示，该研究的重要副产品是，Botryllus的复杂基因组需要团队开发新的测序技术。该方法已经获得专利，产生了非常长，准确的DNA序列。

另外，作为标准技术，而不是在每个成对染色体上创建在每个成对染色体上编码的遗传信息的平均值，新方法从每种染色体产生近异化结果。这位晋级Voskoboynik说，可以在研究与配对染色体上存在的不同版本的基因产生的人类疾病中起着关键作用。

出版物：Ayelet Voskoboynik，等，“殖民曲线的基因组序列，Botryllus Schlosseri，Elife，2013; 2：E00569; DOI：10.7554 / ELIFE.00569

图像：克里斯帕顿