Gubitak gena medjusobno u želučanoj funkciji tijekom Platypus evolution

Gubitak gena umiješane u želučanoj funkciji tijekom Platypus evolucije
apstraktne pregled pozadine
patka-billed Platypus (Ornithorhynchus anatinus pregled) pripada podskupini sisavaca Prototheria, koji razišli iz Theria linije rano u evoluciji sisavaca. Slijed Platypus Genom pruža jedinstvenu priliku za osvjetljenje neke aspekte biologije i evolucije tih životinja. | Rezultati pregled Pokazali smo da je nekoliko gena medjusobno u probavu hrane u želucu su izbrisane ili inaktivirano u Platypus. Usporedba s drugim kralježnjacima genoma pokazala da su glavni gene uključene u formiranju i djelovanju želučanog soka su izgubljeni u Platypus. To uključuje aspartil proteaze pepsinogen A i pepsinogens B /C, lučenje solne kiseline nadražajni hormona gastrina, a α podjedinica želučane H + /K + - ATPaze. Drugi geni upleteni u želučanim funkcija, kao što su beta podjedinicu H + /K + - ATPaze i aspartil proteaze katepsin E, inaktivirani zbog stjecanja gubitak-of-funkcije mutacije. Svi ovi geni su visoko konzervirani u kralježnjaka, odražava jedinstven uzorak evolucije u Platypus genom nije prije vidio u drugim genoma sisavaca. Pregled Zaključak
Promatrana gubitak gena uključenih u želučanim funkcija može biti odgovoran za anatomskog i fiziološke razlike u probavnom traktu između jednootvorni i drugih kralježnjaka, uključujući i male veličine, nedostatak žlijezda i visokim pH jednootvorni želuca. Ova studija pridonosi boljem razumijevanju mehanizama koji su temelj evoluciju Platypus genoma, može produljiti manje-is-više evolucijski model jednootvorni i daje nove uvide u važnosti gubitka gena događaja tijekom evolucije sisavaca. Pregled Pozadina pregled, jedan od glavnih ciljeva u slijedu različitih genoma je identificirati genetske promjene koje su odgovorne za fiziološke razlike između tih organizama. U tom smislu, usporedba između čovjeka i glodavca genoma identificirala ekspanziju u glodavaca gena koji su povezani sa oplodnje i sazrijevanje spermija, domaćin obrane, percepcije mirisa, ili detoksikaciju [1-3], potvrđujući na genetskoj razini fiziološke razlike u tim procesima između ljudi i glodavaca. Osim toga, razvoj specifičnih bioloških procesa tijekom evolucije, primjerice proizvodnja mlijeka u sisavaca, bio je popraćen pojavom novih gena koji su povezani sa ovim novim funkcijama, kao što su kazein i alfa-laktalbumin [4]. Dakle, čini se da je stjecanje novih fizioloških funkcija tijekom evolucije kralježnjaka je potaknut proizvodnju novih gena prilagoditi tim novijim funkcije. Međutim, iako gena dobici predstavlja intuitivno mehanizam za razvoj novih bioloških funkcija, gubici gena također je važno tijekom evolucije, i kvantitativno i kvalitativno [5-9]. Nedavna dostupnost brojnih kralježnjaka genoma otvorilo mogućnost za obavljanje velikih evolucijsku analizu kako bi se utvrdili diferencijalne gene odgovorne za specifične razlike u pojedinim biološkim procesima.
Patka-billed Platypus (Ornithorhynchus anatinus pregled) predstavlja vrijedan izvor za raspad molekularne mehanizme koji su bili aktivni tijekom evolucije sisavaca, zbog obje svoje filogenetski položaj i na prisutnost jedinstvenih bioloških obilježja [10]. Zajedno s echidnas, Platypus konstituira Monotremata podrazred (prototherians); To je jedna od dvije podklase, u koje su sisavci podijeljene, zajedno s therians, koje se dalje podijeljene u marsupials (metatherians) i posteljice sisavaca (eutherians) [11]. Pojava sisavaca specifične karakteristike, kao što su homeothermy, prisutnost krzna i mliječne žlijezde čini organizam ključni element u rasvjetljavanju genetske čimbenike koji su uključeni u izgledu tih bioloških funkcija. Ipak, od posljednjeg zajedničkog pretka sisavaca, prije više od 166 milijuna godina (Mya) [12, 13], ostale karakteristike su se pojavili, kao što su prisutnost otrova žlijezde ili electroreception, a neke karakteristike kralježnjaka su izgubljeni, što je rezultiralo u izostanak odrasle zube ili funkcionalni želuca [14, 15].
u ovom radu ćemo pokazati da je došlo do selektivno brisanje i inaktivacija u Platypus genoma nekoliko gena koji su umiješani u aktivnosti u želucu, uključujući svi geni koji kodiraju pepsin proteaze, koje su uključene u početni probavu proteina u kiselom pH u želucu, te geni koji su potrebni za sekreciju kiseline u ovom organu (slika 1). Gubitak i inaktivacija tih gena pružiti molekularne osnove za razumijevanje mehanizama koji su odgovorni za izostanak u Platypus funkcionalne želuca, i proširiti svoje znanje o evoluciji genoma sisavaca. Slika 1. Shema eutherian probavnog sustava, pokazujući želučane žlijezde i određene vrste stanica. Proteini izlučuju svaku vrstu stanica i direktno upleten u probavu hrane su navedeni, s naglaskom na crvenim onih proteina koji su odsutni u Platypus. * Želučani unutrašnji faktor proizvodi parijetalni stanice kod ljudi, ali u gušterači i jednootvorni i drugih sisavaca. Pregled Rezultati i rasprava
Gubitak pepsinom gena u Platypus genoma Netlogu tijekom početne označavanje i karakterizaciji Platypus genoma, primijetili smo da nema više proteaze gena u organizam koje su bile prisutne u drugim vrstama sisavaca [2, 10]. Većina tih izgubljenih proteaze gena kodiraju članove ubrzano razvijaju obitelji proteaze, uključujući proteaze koje su umiješane u imunološkim funkcijama, spermatogeneza, ili oplodnje [2, 16]. Međutim, kada smo obavili daljnje detaljne analize svih tih proteaze gena izgubili u Platypus, primijetili smo da su ti koji kodiraju tri glavna želuca aspartil proteaza (pepsinogen A, pepsinogen B i gastricsin /pepsinogen C) također su bili odsutni iz sklopa Platypus genoma , Te proteaze su odgovorni za proteolitičko cijepanje dijetalnih proteina u kiselom pH u želucu, te da su vrlo sačuvani kroz evolucije od riba do sisavaca i ptica [17]. Geni koji kodiraju ove proteaze (PGA
, PGB
i PGŽ
) nalaze se u različitim kromosomskim loci, čija je ukupna struktura također je dobro očuvan u većini kralježnjaka genoma, uključujući i Platypus (slika 2). Dakle, činilo se malo vjerojatnim da je njihovo odsustvo u Platypus bi moglo biti zbog nepotpunosti sklopa genoma u određenom kromosomske regije. Osim toga, analiza više od 2 milijuna sekvenci u tragovima nisu prisutne u skupštini i izrazio slijed oznaka (EST) sekvence iz različitih Platypus tkiva [10] također nije uspio otkriti postojanje bilo kojeg od tih pepsinogen gena, jačajući hipotezu da su bili posebno izbrisan u genom tog sisavca. Slika 2 brisanje gena pepsinogen kodiranje u Platypus genomu. (A) Synteny karta od mjesta koja sadrže PGB
i PGC
u kralježnjaka pokazuje snažnu očuvanje genima pepsinogen C i njenih bočnih gena, s izuzetkom Platypus, u kojem PGŽ pregled posebno je bio izbrisan. Na slici je također pokazuje kako je gen koji kodira pepsinogen B pojavila u therians kao rezultat umnožavanje PGŽ Netlogu do obližnje lokusu, nakon čega slijedi izgon. Odgovarajuća regija u Platypus genoma nedostaje bilo kakva gen pepsinogen kodiranje. Funkcionalni pepsinogen geni su obojene u plavo, dok pepsinogen pseudogena su u crvenom. Za čovjeka i psa, koje je bilo podvrgnuto izgon PGB
lokusa, kromosomi su naznačeni na lijevoj strani. Genom sekvence analizirani su iz Platypus (Ornithorhynchus anatinus pregled), čovjeka (Homo sapiens
), psa (Canis familiaris
), oposum (Monodelphis domestica
), guštera (Anolis carolinensis pregled) , piletina (Gallus gallus pregled) i žaba (Xenopus tropicalis pregled). (B) Synteny karta mjesta PGA pregled locus u različitim vrstama kralježnjaka pokazuje brisanje ovom želuca genu proteaze u Platypus genoma. Artificijelni bakterijski kromosom (BACs) i fosmids korištene u istraživanju su naznačeni na vrhu svakog panela. . Gene boje i skale su isti kao u uzorku
Da bi istražili tu mogućnost daljnjeg, prvo smo u odnosu genomske organizacije tih triju aspartil proteaze gena - PGA
, PGB
i PGC
- u genomi čovjeka, psa, oposum, piletina, guštera i žaba [18-21]. Dobro je poznato da su geni koji kodiraju pepsinogens kroz nekoliko proširenja tijekom evolucije kralježnjaka, što dovodi do prisutnosti barem tri do šest različitih funkcionalnih članova u genoma tih organizama (Slika 2a). Osim toga, umnožavanje događaj u PGŽ Netlogu u therian loze je rezultiralo formiranjem PGB Netlogu, koji se pojavljuje u biti funkcionalna u oposum i psa, a kasnije vjerojatno zamijenio funkciju PGŽ Netlogu, koji je inaktiviran pseudogenization. Loci sadrže navedene pepsinogen gene su vrlo očuvane kroz evoluciju, a njihovi bočne geni su savršeno očuvan u oba reda i nukleotidne sekvence na kralježnjacima genoma (slika 2a). Pregled Analiza Platypus bakterijskih umjetnih kromosoma (BACs) i /ili fosmids odgovaraju ovim prostorima pokazala je da su geni poprečnih pepsinogen gena u drugim vrstama konzerviran i karte u odgovarajući syntenic regiji Platypus genoma (slika 2). Međutim, DNK sonda odgovara mišji pepsinogen A nije uspio križati s analiziranim Platypus BACs ili fosmids se protežu preko područja interesa (vidjeti dodatne podatkovne datoteke 1). Štoviše, kompletan sekvencioniranje od Platypus genomskih regija na obje strane TFEB Netlogu i FRS3 pregled kao i C1orf88 Netlogu i CHIA2 pregled nije mogao otkriti bilo kakve gene koji kodiraju pepsinogen C ili pepsinogen B, respektivno. Osim toga, i kako bi se testirala mogućnost da pepsinogen geni preneseni na druge lokusa u Platypus evolucije, Southern blot analiza s istom sondom provedena je pomoću ukupne genomske DNA. Ova analiza rezultirala odsutnosti hibridizacija kada se koriste genomska DNA iz Platypus i jedne vrste echidna (Tachyglossus aculeatus
), dok je ista proba odmah detektirati dva hibridizacije trake na više evolucijski udaljenim vrstama poput guštera (Podarcis hispanica pregled ) i piletina (podaci nisu prikazani).
Zajedno, ovi podaci ukazuju na to da geni koji kodiraju te želučanog proteaze su posebno izbrisati u genomu jednootvorni, vjerojatno je rezultiralo značajnim razlikama u probavi prehrambenih proteina u tim vrstama u odnosu s ostalim kralježnjacima.
gubitak ili inaktivacije gena čudnovati kljunaš umiješane u sekrecije želučane kiseline pregled Pepsinogens sintetizirane glavni stanica u oxyntic žlijezde želucu kao neaktivnih prekursora koji se aktiviraju kad su izloženi niskim pH od želučana tekućina [22]. Izlučivanje klorovodične kiseline stimuliran želučanu hormon gastrin, koji se otpušta enteroendokrine stanice G koje su prisutne u pilorusa žlijezde kao odgovor na amino kiseline i digestiran proteina. Nastojati produžiti ovakve rezultate na nedostatku pepsinogen gena u Platypus, mi pored ocjenjuju mogućnost da gen koji kodira gastrin (GAST pregled) također može biti odsutan od Platypus genoma.
Nakon komparativne genomske analize koja slijedi nakon ista strategija kao u slučaju pepsinogen gena, nismo uspjeli otkriti bilo kakve dokaze o prisutnosti GAST pregled u Platypus (vidi sliku Dodatni podaci 1), što upućuje na to da sekrecija kiselina također može biti smanjena na ovu vrstu. U skladu s tom promatranju, paralelno genomska analiza je pokazala da je α podjedinica H + /K + - ATPaze (ATP4A pregled), koji je odgovoran za zakiseljavanje sadržaja želuca parijetalni stanice, također je izbrisan iz Platypus genoma. Ovaj gen, koji je prisutan od riba do amniotes, je bio vrlo očuvan kroz evoluciju, ali je odsutna iz sklopa Platypus genoma (slika 3a). Također, slično kao u slučaju pepsinogen genima, ATP4A pregled -flanking gena (TMEM147
i KIAA0841
), koje su prisutne u ribi, therians i piletine, lako su identificirane u Platypus. Dakle, analiza fosmid klonom koji odgovara ovoj regiji sa sondom za većinu proksimalni gena (TMEM147 Netlogu) rezultirala otkrivanjem specifičnog hibridizacije bend u Platypus (vidi sliku Dodatni podaci 1). Međutim, bez hibridizacije bendovi mogu se otkriti u Platypus fosmid Kaag-0404B19 ili ukupne genomske DNA iz Platypus i T. aculeatus Netlogu kada koristite ATP4A ljudskog izvedeni pregled sondom, koja se inače priznate specifične bendova u miša, piletine i gušter (Dodatni datoteke podataka 1 i podaci nisu prikazani). Ovi rezultati pružaju gore nalaze na želučane proteaze gena, a pokazuju da se drugi geni uključeni u probavnom djelovanju želučanog soka su također selektivno izbrisana iz genoma jednootvorni. Slika 3 Nedostatak funkcionalne želučane kiseline izlučuju H + /K + -ATPaza u jednootvorni. (A) Filogenetski stablo prikazuje distribuciju funkcionalnog alfa podjedinicu H + /K + -ATPaza gena (ATP4A
) u kralježnjaka, pokazuje crveno odsutnost ovog gena u Platypus. Postotak identiteta na razini proteina ATP4A iz ljudskog (Homo sapiens
), psa (Canis familiaris
), oposum (Monodelphis domestica
), guštera (Anolis carolinensis
), piletina (Gallus Gallus pregled) i žaba (Xenopus tropicalis pregled) prikazuje se u žutim kutijama. (B) struktura gena za ATP4B
i amino kiseline sekvenca naznačenim eksona s ATP4B iz različitih vrsta kralješnjaka, uključujući teleost ribe gregorac (Gasterosteus aculeatus
). Elektroferogrami i redoslijed prijevod Platypus ATP4B
eksona 3, 4, i 7 pokazuje prisutnost prerano stop-kodona i okvira čitanja (crvena strelica). MYA, prije milijun godina. Pregled Potom smo ispitali mogućnost da mehanizmi različiti od onih koje uključuju određeni brisanje želučanog gena također može doprinijeti očiglednog gubitka u Platypus od evolucijski konzerviranih probavne funkcije. Ova analiza dovela nas je do zaključka da dva poznata želučanog gene - naime CTSE
i ATP4B pregled [23-25], koji kodiraju aspartil proteaze katepsin E i ß podgrupu H + /K + - ATPaze, odnosno - su inaktivirani pseudogenization. Dakle, prvo je primijetio da Platypus genom sadrži sekvence s visokim sličnosti s obje želučanog gena u odgovarajućim syntenic regijama, sugerirajući da CTSE pregled i ATP4B pregled doista mogao biti funkcionalni geni u Platypus. Međutim, daljnje detaljne analize njihovog nukleotidne sekvence otkriva da CTSE pregled je nefunkcionalna na ove vrste zbog oba prisutnosti prerane zaustavnog kodona u eksonu 7 (Lys295Ter) i do gubitka šestero devet eksona. Isto tako, gen koji kodira ATP4B je pseudogenized u Platypus zbog prisutnosti preuranjenih stop-kodona u egzona 3 i 4 (Tyr98Ter i Lys153Ter), kao i pomaka okvira u eksonu 7 (Slika 3b). Ovo opažanje, zajedno s gubitkom ATP4A Netlogu u Platypus, potvrđuje odsutnost funkcionalnog H + /K + - ATPaze u ovom kralješnjaka, te daje barem dio objašnjenja za nedostatak kiseline sekrecija u Platypus želucu; to je obilježje jednootvorni, čiji je želučani sok je iznad pH 6 [14]. pregled Gubitak želučanih gena tijekom Platypus evolucije
želudac sisavaca obložena žljezdanog epitela koji sadrži četiri glavne vrste stanica [26] : sluzav, parijetalni, glavni i enteroendokrine stanice. Gore prikazani podaci pokazuju da su geni koji kodiraju različite proizvode ove četiri glavne vrste stanica iz želuca žlijezdanog epitela su selektivno izbrisani ili inaktivirane tijekom evolucije jednootvorni (slika 1 i tablici 1). Iako su geni koji kodiraju proteaze su pokazala da biti podvrgnut procesima gena dobitak /gubitaka u oba kralježnjaka i beskralježnjaka genoma [5, 16, 27], utvrdili smo da su te gubitak gena događaji zapaženi u Platypus želučanih genima ne predstavljaju opći proces djelovanja na proteine ​​koji su uključeni u probavu hrane, jer je analiza gena uključeni u gastrointestinalne funkcije otkrili su da su kodiraju proteaze i hormoni su izraženi u crijevu ili egzokrinog pankreasa iz eutherians potpuno su sačuvani Platypus (slika 1). Stoga se čini da je došlo selektivni gubitak Platypus gena odgovorna za biološko djelovanje želučane juice.Table 1. Sažetak gena uključen u želučanom funkcije u Platypus pregled Proteini
pregled Gene
Status u Platypus genomu
potvrdnih dokaza
ATPaze, H + /K + razmjene, α polipeptida pregled ATP4A
Odsutni pregled, Southern blot pregled ATPaze, H + /K + razmjeni, beta polipeptida pregled ATP4B
pseudogen pregled PCR /izravno sekvenciranje pregled Katepsin E pregled CTSE
pseudogen pregled PCR /izravnog sekvenciranja
gastrina pregled GAST
Odsutni pregled Southern blot pregled Neurogenin 3
NGN3
Odsutni pregled Southern blot
pepsin A pregled PGA
odsutni pregled, Southern blot /sekvenciranje pregled pepsinom C pregled PGŽ
odsutni pregled Southern blot /sekvenciranje pregled Gastric intrinzične faktor pregled GIF
Present (izraz gušterače) pregled, RT-PCR pregled kimozinu pregled CYMP
Present (izraz ne prepozna) pregled, sekvenciranje /RT-PCR pregled, RT, -PCR, obrnuti lančane reakcije polimeraze transkripcija.
Kako bi riješio to pitanje dalje, mi pored proveli detaljnu pretragu za potencijalnog pojavljivanja u Platypus genom funkcionalnih gena koji kodiraju proteine ​​luče želučane žlijezde. Ovo pretraživanje nas je dovelo do identifikacije dva gena sa zanimljivim karakteristikama u tom pogledu. Gen koji kodira želuca unutarnji faktor (GIF pregled), što je potrebno za apsorpciju vitamina B 12, savršeno očuvan u Platypus. Ovaj protein luče glavni ili parijetalni stanica u većini eutherians, ali to se uglavnom proizvodi stanica gušterače u pasa kao i na oposum, u kojima nema želuca izraz može biti otkrivene [28, 29]. Stoga je vjerojatno da je izraz tog gena je gušterače prije prototherian-therian Splita, a unutarnji faktor još uvijek može biti luči gušterača u Platypus, gdje se može vršiti svoju fiziološku funkciju.
Da bi istražili tu mogućnost, mi provedeno RT-PCR analiza pomoću specifičnih primera za GIF
i RNA iz različitih tkiva iz bilo Platypus ili echidna (T. aculeatus
). To nam je omogućilo da otkrijete da GIF pregled izraz može se otkriti u gušterači, a niža ekspresija može se također otkrivena u jetri, kao iu echidna mozgu, dok je bezizražajno je otkriven u mišić ili mozga od Platypus (vidi dodatne podatke datoteka 2 ). Dakle, ovi rezultati ukazuju na to da, slično kao i kod tobolčari, GIF pregled gena se također izražava u gušterači u jednootvorni. Slična situacija se može dogoditi u slučaju kimozina, što je aspartil proteaze koji sudjeluje u zgrušavanju mlijeka ograničenom proteolize jek kazeina [30]. Kimozina prisutan u kokoši, a u većini vrsta sisavaca, iako je inaktiviran pseudogenization kod ljudi i drugih primata [2, 31]. Naš genomska analiza je također otkrila gen koji sadrži potpuno otvoreni okvir čitanja koji bi mogli predstavljati funkcionalni gen kimozinu u Platypus genoma. Ovo otkriće, zajedno s nedostatkom topljivih pepsins i katepsina E u Platypus, sugerira da kimozinu bi mogao biti jedini aspartil proteaze sa sposobnost da doprinese probavu hrane u želucu Platypus. Ipak, vrlo je vjerojatno da kimozinu može nadoknaditi nedostatak pepsinskom aktivnosti u Platypus želucu zbog svoje znatno nižoj proteolitičke aktivnosti u usporedbi s onom pepsins [30]. Osim toga, visoki pH čudnovati kljunaš želuca može spriječiti aktiviranje zimogena i proteolitičko djelovanje ove peptidaze. Konačno, moguće je da se, slično kao kod unutrašnjeg faktora čudnovati kljunaš kimozina može se također proizvesti drugim tkivima. U tom smislu, mi smo bili u mogućnosti detektirati ekspresiju ovog gena u bilo kojem od tkiva iznad (podaci nisu prikazani) analiziraju, iako je njegov navodni sudjelovanje u probavi prehrambenih proteina treba dalje karakteriziraju.
Gubitak želuca funkcija u prototherians je jedinstven među kralješnjaka, jer ovaj organ je funkcionalan za više od 400 milijuna godina, od riba do therians i ptica, i to je bio prilagođen specifičnim prehrambenim navikama, što je rezultiralo stvaranjem više komora u ptica i preživača [ ,,,0],32]. Za razliku od toga, želudac od Platypus je potpuno aglandular i svodi se na jednostavnu dilatacije donjih jednjaka [14, 15]. Zanimljivo je da su neke vrste riba poput zebraste ribice (Danio rerio
) i napuhače (Takifugu rubripes pregled), također su izgubili želučanih žlijezda tijekom evolucije, iako ta činjenica nije očito dovelo do gubitka mnogih želučanih genima u tim koštunjača kao u Platypus [33, 34]. S druge strane, mala želuca, visoki pH želučane tekućine, a nedostatak želučane žlijezde u echidna, zajedno s nalazom da su neke od želučanih gena izgubili u Platypus su također odsutna u T. aculeatus Netlogu, ukazuju na to da gubitak funkcije želuca i želučanih gena u jednootvorni dogodila prije čudnovati kljunaš-echidna Splita, više od 21 MYA [10]. Međutim, teško je utvrditi da li je gubitak želučanih gena u Platypus je dodijelio selektivnu prednost tijekom evolucije, ili da li su izgubili kao rezultat opušteno ograničenja zbog dodatnih promjena ove vrste.
U tom pogledu moguće je da je gubitak želučanih gena jednootvorni možda dodijelio selektivnu sposobnost ovoj populaciji protiv parazita ili patogena koji se oslanjaju na prisutnost kiselom pH u želucu za njihovu infekcije ili širenja, odnosno na upotrebu na površini stanice proteina kao ATP4A, ATP4B ili CTSE kao receptori za infekcije. Ako se to bude slučaj, onda bi to predstavlja jasan primjer "manje-je-više" hipoteze [35, 36], koji postulira da je gubitak gena može se steći selektivnu prednost pod određenim uvjetima. Ipak, u nedostatku dodatnih podataka, ne može se isključiti mogućnost da dodatne promjene u probavnom sustavu jednootvorni su irelevantna funkcija gena koji su opisani u ovom radu, te su bili podvrgnuti nakupljanja štetnih mutacija zbog opuštene ograničenja , Međutim, zanimljivo pitanje u ovom trenutku je da li dodatne strategije usvojene su od strane Platypus ostvariti učinkovito probavljanje proteina u odsustvu brojnih želučanih enzima. Promjene u prehrambenim navikama, kao što je hranjenje na ličinkama kukaca, koji su lako probavljiva; prisutnost određenih anatomskih struktura, kao što su brušenje ploča ili obraz-vrećice koje omogućuju hrane usitnjavanjem i spremište; i mogući pojava karakteristična probavnog flore u Platypus moglo predstavljati mehanizme kojima ova vrsta je prevladati gubitak funkcionalnog želuca.
Još pitanje koje se postavlja u ovom komparativne analize genoma je li gubitak sve gore objašnjeno gena uzrok ili posljedica tog određenog Platypus želučane fenotipa. Brisanje kodiranja gastrina gena možda pridonijeli ovom procesu, jer miševi s nedostatkom gastrina pokazuju atrofije oxyntic sluznice, sa smanjenim brojem parijetalni i enteroendokrine stanice, achlorhydria i smanjio debljinu sluznice [37-39]. Osim toga, inaktivacija ATP4B
Pokazano je da se postigne značajno smanjenje pepsinom proizvodnju glavnih stanica i promjenama u strukturi parietalnim stanicama [25]. Osim toga, gubitak PGA pregled može također doprinijeti želučanu atrofije promatrana u Platypus jer to proteaza nedavno se pokazalo da su potrebni za obradu i aktivaciju morphogen hedgehog (shh) u želucu, [40]. Dakle, brisanje ili inaktivacija gastrina, kiselina koje luče ATPazu i pepsinogen A može doprinijele značajnom smanjenju stvaranja želučane žlijezde u jednootvorni. Ipak, ne možemo odbaciti mogućnost da je funkcija želuca je izgubio neke druge mehanizmom, i - u nedostatku selektivnog pritiska za održavanje gena koji kodiraju proteine ​​upletenih u želučanoj funkciji - ti geni su izgubili od pseudogenization i /ili brisanja događanja. Međutim, ekskluzivni nepostojanje tih gena ne može objasniti značajno smanjenje veličine promatranih u želucu Platypus, što sugerira da drugi faktori mogu biti odgovorni za ovu karakterističnim svojstvima.
Da bi se procijenila tu mogućnost, prvo smo odabrali niz gena ranije opisao utjecati na veličinu želuca kod miševa i ispituje svoju pretpostavljenu prisutnost i slijed konzervacije u Platypus genoma (Dodatne datoteke podataka 3). Ova analiza nam je omogućilo da se odredi da gen koji kodira neurogenin-3 je izgubljen u Platypus (Dodatni datoteke podataka 1 i Tablica 1).
Neurogenin-3 je transkripcijski faktor čija je aktivnost potrebna je za specifikaciju želučane identiteta epitelnih stanica te nedostatak ovog faktora rezultira znatno manjim trbusima i nedostatku gastrina luče G stanice, somatostatin izlučuju D stanica i glukagon izlučuju stanice [41]. Dakle, to je primamljiva da nagađati da neurogenin-3 može biti gen kandidat za objasniti, barem djelomično, morfološke razlike između Platypus želucu i kod ostalih kralježnjaka. Ipak, daljnja istraživanja uloge neurogenin-3 u različitim vrstama morat će pripisati ulogu u ovom faktora transkripcije u definiranju strukturalne ili funkcionalne razlike u želucu tijekom evolucije sisavaca.
Mehanizama uključenih u gubitak želučanih gena u Platypus pregled Konačno, u ovom radu smo također ispituje navodne mehanizme odgovorne za gubitak želučanih gena u Platypus genoma. Prvi mogućnost u tom smislu trebao biti pojava usmjerenih gubitaka gena posebno se pojavljuju u Platypus, a dva postojeći echidna vrste Zaglossus pregled i Tachyglossus pregled. Kao prvi korak u ovoj analizi, te se temelji na nedavnim istraživanjima specifičnih gubitaka gena tijekom hominoid evolucije [42], ispitali smo hipotezu da želučani geni su samostalno izbrisane u Platypus by nonallelic homologne rekombinacije ili umetanjem ponavljaju sekvenci. U skladu s tom mogućnošću, te u dogovoru s povećanom aktivnošću mjestimice elemenata u Platypus genoma [10, 43], utvrdili smo da je CTSE pregled gen je poremećen u Platypus umetanjem dugim mjestimice elemenata (linije) i kratkih raspršenih elementi (sines) u eksona 7 i 9, poremećuje regiju protein kodiranja (Slika 4). Zanimljivo, ekson 9 je poremećen umetanjem line2 Plat1m element, koji je dalje poremećenog umetanjem sinusni Mon1f3 element (Slika 4). U tom smislu, analiza različitih mjestimice elemenata u Platypus genoma otkrila je da je glavni period djelovanja Mon1f3 elemenata bila je između 88 i 159 MYA [10], što znači da pseudogenization od CTSE pregled se moglo dogoditi u tom razdoblju, a sugerirajući da inaktivacija gena želučanih jednootvorni počela najmanje 88 Mya. Osim toga, visoki obilje ponavljaju elemenata u CTSE pregled regiji (više od 3,8 raspršenih elementi po kilobazna u usporedbi s 2 za prosjekom genoma [10]) možda je pridonijelo brisanjem šest od devet eksona CTSE pregled po nonallelic homologne rekombinacije između tih ponavljajućih elemenata. Varijabla gustoća mjestimice elemenata u regijama ispitani u ovoj studiji otvara mogućnost da se slični mehanizmi onome u CTSE pregled mogao biti odgovoran za potpuno brisanje drugih želučanih gena, iako je učešće drugih mehanizama u tom procesu ne mogu se isključiti. Slika 4 inaktivacija CTSE pregled gena umetanjem mjestimice elemenata. Genetski Karta CTSE pregled lokusu u Platypus genoma pokazuje poremećaje u eksona 7 i 9, mjestimice elemenata. Gornje i donje ploče pokazuju detaljniji prikaz eksona 7 i 9, odnosno, što ukazuje na sekvencu nukleotida od eksona i narušavanja dugo mjestimice element (crta) 2 i kratke umetnute elemenata elemenata (sine). bp, parova baza. pregled Zaključak pregled Ukratko, detaljna analiza sekvenci Platypus genoma nam je omogućilo da pokažu da je određeni broj gena koji su uključeni u probavu hrane u želucu posebno su izbrisane ili inaktivirani u ove vrste kao i na echidna. Značajno je da ovdje izneseni rezultati mogu predstavljati izuzetan primjer od manje-je-više evolucijskog modela [35, 36], i za broj gena koji su uključeni, kao i za fiziološke posljedice proizlaze iz tih genetskih gubitaka.

• Klinički prezentacije izvanmaternične žučnog drenaže u dvanaesniku bulbus i želuca s temeljit pregled trenutnog literature
• Funkcionalni ishod tehnikom obnove sljedeći laparoskopske proksimalnom gastrektomije za rak želuca: dvostruka trakta u odnosu na jejunuma umetanjem