由武漢大學(xué)領(lǐng)銜，與上海生物信息技術(shù)研究中心合作，完成了對馬氏正鉗蝎（Mesobuthus martensii）的基因組測序。由此在國際上第一個揭示了蝎子（scorpion）這一種獨(dú)特的節(jié)肢動物適應(yīng)模式。該研究成果發(fā)表在10月15日的《自然》子刊（Nature Commun）雜志上。
武漢大學(xué)的李文鑫教授，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院的李亦學(xué)研究員以及李軒研究員是這篇論文的共同通訊作者。
蝎子是一類特殊的節(jié)肢動物，歷經(jīng)四億多年的生存與進(jìn)化，仍然保留了古生代遠(yuǎn)祖的主要形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，因而被視為“活化石”。蝎子能夠很好地適應(yīng)各種極端環(huán)境，具有很強(qiáng)的生存能力，除南極外，所有大陸幾乎都能找到蝎子的足跡。蝎子在螯肢動物和節(jié)肢動物系統(tǒng)進(jìn)化樹中占據(jù)十分重要的位置。
由于生存的需要，蝎子在進(jìn)化過程中演化出了毒液腺體，其分泌的毒液作為捕獲獵物與防御天敵的主要武器。在蝎子的毒液中包含有各種不同類型的毒素組分。蝎子蟄刺也是威脅人類公共健康的重要因素之一，全世界每年被蝎子螯傷的人約有120萬左右，其中大約3200多人被蝎蟄致死。在生態(tài)食物鏈中蝎子也扮演重要的角色，擔(dān)負(fù)重要的種群平衡作用。
武漢大學(xué)研究人員對蝎子及其毒素持續(xù)進(jìn)行了近20年的深入系統(tǒng)研究，在我國的蝎子資源及蝎毒素的研究方面，取得了一系列成績。近來，為了揭示蝎子長期生存及適應(yīng)模式的遺傳基礎(chǔ)，在國際上第一個完成了全世界生物量最大的蝎種——馬氏正鉗蝎（俗稱東亞鉗蝎）的基因組測序，預(yù)測了32,016個蛋白質(zhì)編碼基因。通過對蝎子基因組及轉(zhuǎn)錄組的進(jìn)一步分析，闡明了蝎子的捕食、夜間行為、感光與解毒等相關(guān)重要遺傳特征的分子基礎(chǔ)。這些結(jié)果顯示了蝎子在漫長的進(jìn)化過程中對環(huán)境的適應(yīng)性機(jī)制。
馬氏正鉗蝎基因組的解析，揭示了一種獨(dú)特的節(jié)肢動物適應(yīng)模式，使我們對通常認(rèn)為活化石蝎子的遺傳基礎(chǔ)有了新的認(rèn)識。此外，馬氏正鉗蝎是中藥及其它民族醫(yī)藥的重要原料，在我國有2000余年的藥用史，被用于治療如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、中風(fēng)、癲癇癥和慢性疼痛等疾病。蝎毒液中的諸多活性成分已成為現(xiàn)代生物藥物開發(fā)的重要資源，如神經(jīng)毒素、抗腫瘤肽、抗病毒及抗超級細(xì)菌肽等。馬氏正鉗蝎基因組的解析，揭開了蝎毒素多樣性的面紗，為尋找新的功能分子甚至藥物前體提供了可靠的依據(jù)。馬氏正鉗蝎基因組的解析擴(kuò)大了螯肢動物的基因譜，為用遺傳學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)方法來研究這一進(jìn)化上重要的物種提供了依據(jù)和基礎(chǔ)。
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