研究支持的信心,鱼可以提供有用的模型的人类脊柱生物学、疾病

脊柱是脊柱是脊柱或吗?

从鲨鱼蝾螈鹰派人类,脊椎动物有骨干共同之处。即便如此,椎骨可以形成以不同的方式,在脊椎动物的各种结构类。

例如,硬骨鱼鱼的刺,占一半以上的脊椎动物,按照不同的发展步骤的陆地动物的刺,包括爬行动物、两栖动物、鸟类和哺乳动物。

这种偏差使研究人员很难知道他们如何有效地使用鱼骨干作为理解的模型正常和不正常的人类脊柱发展。其中包括马修·哈里斯,布拉瓦尼克的遗传学研究所副教授哈佛医学院和矫形外科副教授波士顿儿童医院。

现在,通过结合古生物学,细胞生物学和发育遗传学,哈里斯和他的同事们从杜克大学医学中心和堪萨斯大学的发现一个关键球员区分鱼和人类棘,发现一种反向进化趋异。

在这一过程中,他们创造了一个斑马鱼模型先天性脊柱侧凸、脊柱的畸形,出生时的礼物。

团队6月18日在网上公布当代生物学斑马鱼的基因突变引起的一种不同寻常的脊柱开发未见在大多数鱼了数百万年。

突变改变细胞信号在开发并导致畸形脊柱椎骨,研究人员发现。增加的信号对缺陷与先天性脊柱侧弯,可轻微或严重,包括横向曲线或扭曲的脊柱。

“这变异鱼向我们展示了如何使用研究先天性脊柱侧凸的发展,影响大约10000名儿童,的方式不是以前可以实现的,”哈里斯说。

团队命名为突变斑马鱼spondo,从脊椎骨前移,希腊语“脊柱”。

当研究人员首次发现突变,他们做了一些挖掘,实现spondo脊椎像那些古老的鱼。突变表明spondo基因组和可能的其他teleosts-contains长期休眠的计划同样的脊柱开发共享的陆生脊椎动物。

这项新的研究表明,早期脊柱的蓝图已经潜伏在鱼类基因组的所有,只有一个基因的改变“信”会导致那些潜在的特征出现。

发生突变的基因中发现所有的鱼。研究人员发现,它会影响一个原始胚胎结构称为脊索,一个管状protospine看到在发展中脊椎动物。

在鱼,来自脊索编排脊椎骨的生长信号的独特的有节的线。然而,人类出生后不同的线索椎骨形成过程,材料的脊索被降级到一个组件之间的椎骨。它可以是一个来源的背部疼痛和疾病,哈里斯说。

这项新研究表明,这个单一notochord-related基因,随着手机信号干扰,是一个重要的组成部分,鱼类和人类的区别刺和改变基因或信号可以生成一条鱼脊柱更像我们和陆地的亲戚。

工作还演示了脊柱的脊索进化的重要性。

“单点突变的观察导致进化和形式,这种转变的核心模式的脊柱是保留在脊椎动物物种——它只是在表面也许我们最惊人的发现,”哈里斯说。

或者换句话说,哈里斯说,“所以我们毕竟…或者是鱼鱼是我们。”

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