铁布衫的鼻祖：香港科技大学解码“海洋穿山甲”基因組_风闻

原创：朱洁滢博士，谭婧

鳞状脚蜗牛，这是一种罕见的蜗牛。

它的家很特殊，在科学家称之为“生命起源”的深海热喷口中，这种深海热喷口曾被认为是不可能的生存环境。

有鳞的脚蜗牛，也被称为“海洋穿山甲”，它生活在如此艰苦的环境中，是海洋科学家特别感兴趣的。基因排序的研究往往能为生物医学或其他方面带来突破，例如一种生活于海底热泉的微生物，其产生的酶除被应用作检测艾滋病及沙士病毒以外，近日亦获应用于检测新型冠状病毒。

香港科技大学的研究人员首次解码了鳞状脚蜗牛基因组，揭开这个独特生物的基因组，不仅能揭示几十亿年前生命是如何进化的，而且也将为保护这些古老生物提供的潜在补救措施，奠定基础。

​尽管极端环境的特点是高压、高温、强酸性和低氧气水平，这与史前时期的生活条件相似，但热喷口蕴藏着大量生物，其中大多数生物具有巨大的生物医学和其他应用潜力。

有鳞的脚蜗牛是现存唯一的拥有盔甲状的鳞片的腹足类动物(一种主要的无脊椎动物，通常包括蜗牛和蛞蝓)。

这是在5.4亿年前寒武纪时期腹足类动物的一个非常常见的特征。

这种蜗牛也是世界上已知的唯一一种将铁融入其外骨骼的生物，也是过去十年(2007-2017年)十大令人震惊的海洋物种之一。

金钟罩铁布衫的鼻祖，想必就是这位了吧？再下，失敬了。

然而，人们对它的基因组和不寻常的形态知之甚少，因为这种生物极难定位和收集。

最近，由科大海洋科学系及生命科学部讲座教授，钱培元教授率领的研究小组，与日本海洋地球科学技术厅(JAMSTEC)的研究人员合作，成功地从印度洋海平面以下2900米处采集了20只这种脚上有鳞的蜗牛，并分析了蜗牛的基因组序列。

与许多科学家的预期相反，该生物没有什么导致其奇特的形态的新的特殊基因，研究小组实际上发现，这种蜗牛的所有基因已经存在于其他软体动物中，如鱿鱼和珍珠牡蛎，而蜗牛的基因序列在整个进化过程中几乎保持不变。

是的，几乎保持不变。

研究小组发现，25种转录因子(一种调节许多下游基因表达水平的关键蛋白质)有助于蜗牛的鳞片和壳的形成，它们也有助于软体动物许多其他独特的硬部分的形成，如腹足动物的鳃盖、鱿鱼的喙、甲壳素中的小刺或南美锥虫多毛类。

“虽然没有发现新的基因，但我们的研究为生物矿化提供了有价值的见解——一个基因组合的聚集、定位和开关的过程，定义了一个物种的形态，”

 同时也是大卫冯汉斯曼理学讲座教授的钱培元教授说。

“揭开有鳞足蜗牛的基因组，使我们对软体动物的遗传机制有了更深入的了解，奠定了基因基础，为应用铺平了道路。一个可能的方向是他们的铁壳如何承受重击，这可以为我们提供更具保护性的装甲制造方法的见解。”

这些发现最近发表在科学杂志《自然通讯》上。（完）

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