成都生物所在两栖动物变态发育研究中获进展

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成都生物所在两栖动物变态发育研究中获进展
( o  K+ j# I0 Y来源：成都生物研究所 / 作者： / 2016-06-21
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变态发育在两栖动物发育中是普遍现象，“小蝌蚪找妈妈”的故事是变态发育的生动而形象的展示。那么，蝌蚪的变态发育调控机制如何呢？这是一个极其复杂的科学问题。9 }$ p0 B5 V' ~9 s/ ~3 U
早期研究已经证明甲状腺素在调控无尾两栖动物变态发育中起到至关重要的作用。已有利用模式生物爪蟾Xenopus laevis研究发现有两种甲状腺素受体α（Thyriod Hormone α，TRα）和β（Thyriod Hormone β，TRβ）介导甲状腺素的调控作用。已有研究报道爪蟾TRα敲低或敲除时，爪蟾蝌蚪发育加快但变态个体明显变小，而TRα的这些功能在其它物种中是否保守还不清楚；同时过去对于变态发育调控分子机制的推论中，TRα作为转录因子开启变态发育的发生，但是敲除TRα的个体依然能够进行变态发育，这暗示了在变态发育中存在其它的转录因子调控变态发育。1 K- z5 C; T" ]# V4 [% ^, W
中国科学院成都生物研究所研究员江建平带领其博士研究生赵兰英等以其正在研发的新型模式生物饰纹姬蛙Microhyla fissipes为研究对象，检测了3个关键发育时期变态前期（premetamorphosis）、变态高峰期（metamorphic climax）和变态完成期（completion of metamorphosis）的转录组，共获得2293基因表现出发育时期的差异表达，其中非常有趣的发现是在变态前期，TRα基因在体型明显较大并且到达变态发育期时间较长的物种（非洲爪蟾和中华蟾蜍Bufogargarizans）中高表达，而在体型明显小且发育时间较短的饰纹姬蛙中低表达；同时科研人员也发现TRβ无论在饰纹姬蛙和非洲爪蟾，甚至在敲除了TRα的爪蟾个体中均高表达，这暗示了TRβ是开启变态发育发生的关键转录因子。因此，该项工作不仅鉴定出可能与变态发育有关的多个基因，更重要的是揭示去结合甲状腺激素的TRα调控蝌蚪生长和变态时间的作用可能在无尾两栖动物中是保守的，而结合甲状腺激素的TRβ是开启变态发育所必需的转录因子。- {  U! e8 y* y0 Z& ~
该研究成果近日以Transcriptome profiles of metamorphosis in the ornamented pygmy frog Microhylafissipes clarifythe functions of thyroid hormonereceptors in metamorphosis 为题在线发表于Scientific Reports。0 h' p, {* K9 \1 D
该项工作获得了中科院重点部署项目和国家自然科学基金的共同资助。
6 f+ S% \& g. \, c' S# Hhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/272545933 i* S( j8 ]' ~$ V6 T. i' ^1 e