研究首次提出反刍动物的角有相同细胞起源

  中新社西安6月21日电 (采访人员 田进)牛、羊、鹿为什么有角?学术期刊《科学》杂志21日在线刊发研究论文 , 从遗传学角度首次提出反刍动物的角具有相同的细胞起源——头部神经脊干细胞 , 其发育过程利用了基本相同的基因调控通路 , 为反刍动物角具有单一的进化起源和发生发育机制提供了证据 。

研究首次提出反刍动物的角有相同细胞起源

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  姜雨和研究生们在工作 。  靳军 摄

  西北农林科技大学21日透露 , 论文《反刍动物角发生发育和鹿茸快速再生的遗传基础》 , 由该校动物科技学院教授姜雨研究团队与西北工业大学等9家国内外单位合作完成 。

  研究发现 , 牛、羊、鹿头部长有角 , 牛羊的角与鹿的角从遗传发育上有何异同?其实它们都属于反刍动物的有角下目 , 是现存唯一一类头颅上有骨质附属物的哺乳动物 , 这个附属物就是角 。

  有角下目的不同动物类群会有各自独特形态的角 , 如长颈鹿科的角由仅被皮肤和毛发覆盖的骨突组成;牛科的角也有一个骨质的核心 , 但被一个角质鞘所覆盖 , 其为终生生长 , 不分叉也不能再生;而鹿科动物的角则周期性脱落 , 每年再生一次 , 在生长阶段时被称为鹿茸 , 它的生发组织在鹿茸上方 , 所以会分叉生长 。 生长停止后 , 鹿茸会钙化为鹿角 , 也没有角鞘 。 部分有角下目的动物还会不长角 , 比如麝和獐子 。

  通过比较不同类型的反刍动物基因组和多达270个转录组 , 研究人员发现 , 羊角和鹿茸具有相似的基因表达模式 , 其特异高表达的基因主要募集来自在骨、皮肤、脑和睾丸组织表达的基因 。 这些角组织特异高表达基因 , 连同一些快速进化基因都参与了神经脊细胞迁移通路 , 从而从遗传学角度首次提出反刍动物的角具有相同的细胞起源——头部神经脊干细胞 。

  该研究为反刍动物角具有单一的进化起源提供了遗传学证据 , 也为无角牛、羊的育种提供了理论基础 , 并为通过基因编辑手段生产无角牛羊提供了关键靶基因 。 (完)


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