《科学》：衣藻基因组测定基本完成

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图片说明：衣藻是一种单细胞土生藻类。
（图片来源：U.S. Department of Energy）


通过100余位科学家的努力，衣藻（一种单细胞土生藻类）的基因组已经基本测定完成。在10月12日的《科学》杂志上，研究人员发表了他们对莱氏衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）基因组的分析报告。研究人员在衣藻基因组中发现了动植物早期进化的线索，尤其是在光合作用和鞭毛进化方面。

由于它很强的适应性和较短的繁殖周期，长期以来，衣藻是科学研究的重要模型之一。几年前，科学家对衣藻基因组的认识不到全部序列的2%，而最新的研究已经将这一数字提高到了95%。同时，新的研究表明，衣藻基因数量在1万5千个左右，其中包含了大量关于现代动植物祖先的信息。



图片说明：百余名生物学家对衣藻绝大部分基因组进行了测定。 （图片来源：UCLA）


论文作者之一、美国卡内基学院（Carnegie Institution）的Arthur Grossman表示，“研究衣藻基因组就像逛思维的‘糖果店’。我们能够知道生物祖先的情况，鞭毛的进化和功能，以及它们不同的蛋白如何与人类疾病相关。此外，我们还能确定影响光合作用的未知基因类别。”

在测定衣藻基因组及追溯其进化历史后，研究人员还将衣藻与其他生物的基因组进行了对比，比如人类和开花植物。结果发现，三者有35%的基因是共有的，仅衣藻与人类基因组共有的为45%，而仅衣藻与开花植物共有的为62%。

研究发现，大部分与植物光合作用相关的基因在衣藻中都能找到，这证实了衣藻的光合作用机制与植物十分相似的认识。藉此，研究人员还确定了为衣藻、开花植物以及其他藻类所共有、却不存在于非光合作用生物体内的蛋白家族。

此外，新的研究还确定了与衣藻鞭毛（flagella）相关的蛋白，这有望加深科学家对人类大脑等部位的纤毛（cilia，细小的细胞器，用于提供移动力或者感知周围环境，是人类实现大脑功能和新陈代谢所必需的）的理解和认识，并为纤毛缺损导致的人类疾病研究开辟新的途径。