● 摘要
胚胎发育是一个保守过程,就是由一个单细胞的合子通过细胞分裂与分化最终形成多细胞的成熟胚。这个过程中主要是由不同胚胎发育阶段基因差异表达调控。有研究利用转录组数据发现,基因差异表达重现了以前大家已经知道的动物胚胎发育的“沙漏模型”,并且揭示了以前我们并不知道的植物胚胎发育的“绿色沙漏模型”。然而,在进化过程中形成胚胎发育中保守的基因差异表达的分子机制仍然不清楚。我们选用模式动物小鼠,研究哺乳动物胚胎发育的分子机制。利用转录组和进化指标,我们发现在小鼠胚胎发育的各个阶段中,不同基因的表达广度和丰度都与基因年龄(Phylostratum PS)、基因进化速率ω (Ka/Ks:异义替换的速率/同义替换的速率)和正选择标记(Ka/Ks > 1)呈负相关,而与中性选择(Ks)几乎无关。所有这些结果都为年轻的基因受到更强的正选择而不是中性选择提供了强有力的证据。因此,是正选择形成了基因差异表达而不是中性选择,从而形成小鼠胚胎发育。
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