侏儒海马与珊瑚共生的基因组奥秘:免疫基因缺失与体形重塑的进化机制

【字体: 时间:2025年08月26日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  来自国际团队的研究人员通过基因组分析揭示了侏儒海马(Hippocampus bargibanti)与珊瑚共生的分子机制。研究发现,保守非编码元件(CNEs)的大规模缺失、hoxa2b基因功能丧失导致的颅面重塑,以及MHC等免疫基因的极端简化,共同促成了其拟态珊瑚的独特表型。该研究为共生适应的基因组进化提供了新见解。

  

这项研究揭示了侏儒海马(Hippocampus bargibanti)与柳珊瑚共生的分子魔法。这种拇指大小的生物通过基因组"瘦身计划"实现了完美拟态:丢失了62%的保守非编码元件(CNEs),这些元件原本调控生长和变态相关基因。更惊人的是,其hoxa2b基因因丢失同源异型盒结构域而失活,CRISPR实验证实这直接导致它们保留幼态短吻特征——就像珊瑚虫的迷你翻版。

免疫系统的"躺平式进化"同样令人称奇:主要组织相容性复合体(MHC)基因数量骤减,这或许得益于珊瑚分泌的抗菌代谢物形成的保护罩,以及雄性怀孕进化带来的免疫耐受需求。ATAC-Seq和RNA-Seq分析显示,发育过程中的染色质开放状态重塑与这些变化密切相关。这些发现为理解共生关系的基因组代价提供了活体教科书。

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