动物实验,脊椎动物 中国实验动物信息网 2020-08-31 678

　　由马丁医学研究委员会（MRC）资助的生命科学系遗传学和细胞发育专家Martinuth博士和Andrew Johnson博士进行的一项研究表明，包括种质在内的物种的遗传进化是它被证明是快速的。结果，他们测试了一种新理论，即早期发育事件会显着改变脊椎动物的身体结构和进化。

　　*初的理论是约翰逊博士10年前提出的。他的观点是，种系（即产生精子和卵的遗传性生殖细胞）与体细胞（组成生物体的细胞）之间的关系也会影响物种多样性。他认为，随着物种进化出一种称为种质的物质，生殖细胞将变得独一无二、从而限制了体细胞的发育并增强了物种进化的能力。因此，值得注意的是，诸如青蛙，果蝇和鸟类之类的脊椎动物看起来不像祖先，但进化得比祖先快。

　　新面貌欢迎胚胎学

　　在动物发育的早期，胚胎子细胞致力于生产原始生殖细胞（PGC）。原始生殖细胞发育成精子和卵。其余的细胞发育成体细胞。体细胞用于代表组成一个人的所有身体组织。种系是永生的细胞系，世代相传，仅控制受精卵形成新的胚胎。另一方面，体细胞世代死亡。*经典的生物学意义是解释自然选择对确定遗传相容性的影响，从而导致所谓的“适者生存”。有两种已知的方法来创建

　　PGC。一种是进化预成型理论。一种称为卵细胞种质的物质直接传播到胚胎的某些细胞，并且种质调节这些细胞成为PGC。另一种方式是PGC不依赖于种质发育。在这种情况下，来自体细胞一部分的分泌信号诱导了PGC的形成，这被称为进行性的。约翰逊博士说： “生物学家习惯于思考成年体细胞如何影响自然选择和新物种的形成。尚不清楚进化胚胎学机制和促进物种多样性的作用。

　　一种新的计算机程序可以测试Ruth博士*近发表的假设。 “我们观察到尽可能多的序列，以研究它们对种质序列变化的影响。分析和处理了来自165种物种（包括哺乳动物和爬行动物）的大约1200万个序列。”

　　Lusi博士和研究生Terry Evans编写了一个计算机程序来处理序列和检验假设。他们使用表观遗传学将含有遗传资源的物种的DNA序列与其亲属进行比较。因此，例如，我们比较了两栖sal（表观基因）和青蛙（种质）的DNA。出乎意料的是，他们发现具有种质的物种的序列变化快于没有种质的物种。因此，青蛙比sal进化得更快。在鱼类和爬行动物之间的相似比较中发现了相同的模式。这表明它是动物进化的普遍特征。这些结果支持种质的选择性优势，因为它可以更快地进化。此外，他们还支持这样的观点，即动物界中的种系发育和体细胞关系会影响物种多样性的形成。

　　约翰逊博士说： “马丁和我一直在寻找一种不同于我们预期的理论。这项研究表明，具有种质的动物可能进化得更快。进化通常被视为一个渐进过程。然而，在这项研究中，它表明种质进化可导致物种爆炸性辐射，重要的是因为物种间的遗传因进化速度的加快而得以加速。相似系数可能不同于预期的遗传关系，遗传关系具有广泛的生物学意义。”

　　但是种质的进化是有代价的。

　　首先要注意的是，包含种质的动物胚胎与使用表观遗传学的胚胎不同。事实上，这些成年人体的结构是“典型的。脊椎动物”。这就是为什么我们将sal作为实验模型的原因。 am是“典型的脊椎动物”，没有种质。我们发现了一种机制，可以控制the在哺乳动物胚胎中的发育。但是，这在“正常的”脊椎动物发育中没有看到。因此，种质的进化导致进化的死角。换句话说，sal两栖动物可以进化为爬行动物，然后进化为哺乳动物。青蛙只能进化为其他青蛙。青蛙有很多类型，但只有青蛙。因此，研究人员认为sal可以用作未来人类发展研究的模型。