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活化石腔棘魚全基因體 解祕 成大Okada教授從腔棘魚揭開生物從海洋到陸地的繁衍過程

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【台南訊】生物的演化從海洋到陸地,成功大學生命科學系研究教授岡田典弘(Okada Norihiro)從腔棘魚的全基因體排序,發現生物陸化繁衍的關鍵聯結,是演化科學非常重要的發現,尤其這是生物和資訊科技的研究結合,也讓生命科學研究再進入新紀元。

岡田典弘教授的論文「Coelacanth genomes reveal signatures for evolutionary transition from water to land」(腔棘魚的全基因體排序揭示生物從海洋到陸地的演化過程)論文,7月22日刊登於國際期刊Genome Research,立即引起廣大的注意,日本朝日新聞和讀賣新聞都大幅報導,成功大學生命科學系及由Gojobori院士領導的非模式物種基因體中心同感榮幸,也特別和大家分享這個研究成果。

成大研發處建教合作組長劉正千表示,近幾年生命科學隨著基因體時代的來臨, 讓人類的生活進入全新紀元,過去人類必須耗費12年才能將人類的基因體解析與破解,如今科學家只要一天就能全部解祕,宣告生物大資料分析時代的來臨;Okada教授研究的主題即是活化石腔棘魚的基因體研究,解開生物如何離開海洋而進入陸地,也開展了所謂生物分歧的開端,Okada教授兩年前加入了成大的研究團隊,這個團隊是由Gojobori院士領導的基因體生物學團隊,利用次世代的定序技術透過超級電腦的運算解析生物多樣性以及農業生物的基因體,這是成大與日本東京工業大學以及日本國立遺傳研究所的跨國合作計畫,恭賀Okada教授 Gojobori 教授以及生命科學系, 也祝福成大在大資料的分析及研究上更上一層樓。

岡田典弘教授表示,腔棘魚是腔棘目的魚類,最早被發掘的是出現於泥盆紀中期的化石,也因此生物學者一度認為腔棘魚已經在白堊紀末完全滅絕,一直到1938年在動物學者在南非發現大型活魚後,這個想法才開始被修正。腔棘魚是肉鰭魚,也就是胸鰭及臀鰭肉質,尾巴及背鰭則分叉成三葉。現生的種類僅有兩種腔棘魚,遠遠低於化石的種類。也因此現生的腔棘魚可以說是經歷了數百萬年依然存活的活化石。

腔棘魚代表的是從魚類演化成四足類動物(包括兩生類乃至哺乳類)的演化連結,Okada教授的團隊針對2種腔棘魚,分別來自非洲坦桑尼亞的Latimeria chalumnae以及印尼的L. menadoensis,進行了基因體的分析比對,腔棘魚的基因體約有2.74 G的鹼基對,比人類的基因體稍小,然而60%是高度重複的基因片段,這個活化石種內的遺傳變異相當的低,代表的極慢速的分子演化以及極小的族群規模。

Okada教授團隊發現相當數量嗅覺以及費洛蒙受器的基因,與四足類的基因為同一起源,尤其bmp7 and gli3兩個基因,不存在於魚類,而是只存在於青蛙、蜥蜴、人類等四足類間,與四肢發育有關,這些遺傳的證據在在顯示,腔棘魚是在生命演化上魚類與四足類的關鍵連結,也就是生物如何由海洋開始向陸地開始發展繁衍。

Okada教授目前是成功大學的教授,是世界知名的演化生物學者,同時是日本東京工業大學的榮譽教授,他許多的研究成果與發現發表於高影響指數的科學期刊,包括Nature、Science、PNAS等;Okada教授研究腔棘魚多年,這次他從小腔棘魚取樣研究,獲得巨大的成果,對學術貢獻巨大。
維護單位: 新聞中心
更新日期: 102.07.31
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