澳洲两种卵生哺乳动物——鸭嘴兽和针鼹,在知名期刊《自然》上发表了它们的基因组。哺乳动物中,卵生哺乳动物展示了独特的哺乳动物和爬行动物特征,是目前了解最少的一类哺乳动物。它们的基因蓝图为我们提供了关于它们独特生物学和所有哺乳动物演化的深刻见解。
这一里程碑的基因组研究是由澳洲阿德莱德大学、悉尼大学、墨尔本大学和拉筹伯大学的科学家们与来自中国、日本、美国和丹麦的研究人员合作完成的。这40名研究员结合生物信息学、细胞遗传学和分子生物学方面的专业知识,首次制作并分析了针鼹的基因组以及显著提升了鸭嘴兽基因组序列的质量。
阿德莱德大学的弗兰克·格鲁茨纳教授表示:“这些新的基因组是哺乳动物生物学和演化领域极具价值的公共资源,可应用于野生动物保护甚至人类健康。”拉筹伯大学的珍妮·格雷夫斯教授表示:“这些独特于澳洲的卵生哺乳动物有助于回答有关哺乳动物演化的最深层问题。”
基因组的比较可以推断出许多演化创新,比如本研究的共同第一作者琳达·希尔温-怀特博士提到:“从血液中安全去除氧载体血红蛋白的系统被认为普遍存在于所有哺乳动物中。当我们发现在卵生哺乳动物身上缺少了这一系统时,我们感到惊讶,这意味着它是最近才出现于其他哺乳动物祖先中的。”
墨尔本大学的玛丽莲·伦弗里教授表示:“鸭嘴兽与针鼹是唯一的卵生哺乳动物,因此它们为我们理解从卵生到其他哺乳动物产下幼崽的生殖策略转变提供了关键。它们在卵孵化期间保留了鸡蛋黄蛋白的三种主要蛋白质之一,但在孵化后,鸭嘴兽和针鼹都具备了类似其他哺乳动物的复杂乳汁,以支持它们的幼崽在漫长的哺乳期间生长。”
对于濒危和圈养繁殖计划,了解卵生哺乳动物的繁殖过程也具有重要意义。悉尼大学的凯瑟琳·贝洛夫教授表示:“新的基因组序列也为威胁的针鼹种群的基因管理提供了一套指导,并通过发现鸭嘴兽毒液中的新肽类物质,为药物开发提供了令人兴奋的新线索。”
格鲁茨纳教授表示:“这些动物受到澳洲国内外人们的喜爱。我们对它们基因组的新认识将为我们提供对它们生物学的新见解,为更深入地了解哺乳动物生物学打下基础,也为保护这些标志性动物留给未来世代奠定基础。”"