Veszteség részt vevő gének gyomor funkció alatt kacsacsőrű emlős evolúció

Veszteség részt vevő gének gyomor funkció alatt kacsacsőrű evolúció katalógusa Abstract katalógusa Háttér katalógusa A kacsacsőrű emlős (Ornithorhynchus anatinus katalógusa) tartozik az emlős alosztály Prototheria, amely eltért az elevenszülő emlősök sor elején emlős evolúció . A kacsacsőrű emlős genom szekvencia egyedülálló lehetőséget nyújt, hogy megvilágítsa néhány szempontból a biológia és az evolúció ezeket az állatokat. Katalógusa Eredmények katalógusa Megmutatjuk, hogy számos gén játszik szerepet a táplálék emésztése a gyomorban hogy törölték, vagy inaktiválódik kacsacsőrű emlős. Összehasonlítás más gerinces genomok feltárta, hogy a fő gének érintettek a képződését és aktivitását a gyomornedv veszett el kacsacsőrű emlős. Ezek közé tartozik a aszpartil-proteázok pepszinogén A és pepsinogens B /C, a hidrogén-klorid-szekréciót stimuláló hormon gasztrin, és a α alegységét a gyomor H + /K + - ATP-áz. Más gének érintettek a gyomor funkcióit, mint például a β alegység a H + /K + - ATP-áz és az aszpartil proteáz katepszin E, inaktivált megszerzése miatt a veszteség-of-function mutációk. Mindezek a gének erősen konzervált a gerincesek, tükrözve egyedi mintázatát az evolúció a kacsacsőrű emlős genom korábban nem látott más emlős genomok.
Következtetés
A megfigyelt veszteség részt vevő gének gyomor funkciókat lehet felelős az anatómiai és fiziológiai különbségek gyomor-bél traktus között kloákások és más gerincesek, beleértve a kis méret, a kevés mirigyek, és a magas pH-ja kloákások gyomorban. Ez a tanulmány hozzájárul a jobb megértéséhez a mechanizmusokat, amelyek hátterében az evolúció a kacsacsőrű emlős genom, növelheti a kevésbé is-több evolúciós modell kloákások, és olyan új betekintést a fontosságát gén elvesztése események során emlős evolúció. Katalógusa Háttér
egyik fő célja a szekvenálása különböző genomok, hogy azonosítsa a genetikai változások, amelyek felelősek a fiziológiai közötti különbségek ezek a szervezetek. Ebben a tekintetben, az összehasonlítást a humán és rágcsáló genomok azonosította expanzió rágcsálókon gének, amelyek érintettek a megtermékenyítés és a sperma érés, a befogadó védekezés, szag észlelés, vagy méregtelenítő [1-3], megerősítve a genetikai szinten a fiziológiai különbségek ezekben a folyamatokban az ember és a rágcsálók. Ezen túlmenően, a fejlesztés konkrét biológiai folyamatok az evolúció során, például a tejtermékek emlősökben, kísérte a megjelenése új gének érintettek ezekben újszerű funkciók, mint például a kazein és a α-laktalbumin [4]. Ezért úgy tűnik, hogy az akvizíció az új élettani funkciók alatt gerinces evolúció már mozgatja a generációs új gének alkalmazkodott ezekhez az újabb funkciókat. Annak ellenére azonban, gén nyereséget jelent intuitív mechanizmus kifejlesztésével biológiai funkciók, gén veszteségeket is fontos volt az evolúció során, mind mennyiségileg, mind minőségileg [5-9]. A legutóbbi rendelkezésre álló számos gerinces genomok megnyitotta a lehetőséget, hogy végre nagyszabású evolúciós elemzés azonosítása érdekében eltérés felelős gének specifikus különbségek különösen a biológiai folyamatok.
A kacsacsőrű emlős (Ornithorhynchus anatinus katalógusa) képviseli értékes forrás felfeslése molekuláris mechanizmusok, amelyek aktívak az emlősök evolúciója miatt mind a filogenetikai helyzetének és a jelenléte egyedülálló biológiai tulajdonságai [10]. Együtt a hangyászsünök, kacsacsőrű emlős képezi MONOTREMATA alosztály (prototherians); ez az egyik a két alosztályok, amelyek emlősök vannak osztva együtt therians, amelyek tovább oszlanak erszényesek (metatherians) és a méhlepényes emlősök (eutherians) [11]. A megjelenése emlős-specifikus jellemzők, mint homeotermia jelenléte szőrme, emlőmirigyek teszi ezt organizmus kulcseleme felderítésében genetikai tényezőket, amelyek érintettek a megjelenése ezen biológiai funkcióit. Mindazonáltal, mivel az utolsó emlős közös őse, több mint 166 millió évvel ezelőtt (MYA) [12, 13], más jellemzőket is felmerültek, mint például a jelenléte méregmirigyek vagy electroreception, és néhány gerinces jellemzőit már elveszett, így a hiánya felnőtt fogak, vagy egy funkcionális gyomor [14, 15].
Ebben a munkában azt mutatják, hogy volt egy szelektív törlés és inaktivációja a kacsacsőrű emlős genomjának több gén, hogy érintettek a tevékenység a gyomor, beleértve minden kódoló gének pepszin proteázok, amelyek részt vesznek a kezdeti fehérjék emésztését a savas pH-ja a gyomor, valamint a szükséges gének a váladék a sav ebben szerv (1. ábra). A veszteség és ezen gének inaktiválása olyan molekuláris alapját megértéséhez mechanizmusok felelősek a hiánya kacsacsőrű emlős egy funkcionális gyomor- és bővíteni a tudás alakulásának emlős genomok. 1. ábra sémája eutherian emésztőrendszeri, bemutatva gyomormirigyben és speciális sejttípus. Kiválasztott fehérjéket minden sejttípus és közvetlenül érintett emésztésével szerepelnek, kiemelve pirossal azokat a fehérjéket, amelyek hiányoznak a kacsacsőrű emlős. * Gyomor intrinsic faktor által termelt parietális sejtek emberben, de a hasnyálmirigyben a kloákások és más emlősök.
Eredmények és megbeszélés
elvesztése pepszin gének a kacsacsőrű emlős genom
A kezdeti annotáció és jellemzése a kacsacsőrű emlős genom, észrevettük hiánya több proteáz gének ez a szervezet, hogy jelen volt más emlős faj [2, 10]. A legtöbb ilyen elveszett proteáz gének kódolják tagjai gyorsan fejlődő proteáz család, beleértve a proteázok számára, amelyek érintettek az immunológiai funkciók, spermatogenezis, vagy a megtermékenyítést [2, 16]. Azonban, amikor végeztünk a további részletes elemzést az összes, ezen proteáz gének elveszett kacsacsőrű, azt tapasztaltuk, hogy ezek a kódolás három nagy gyomor aszpartil proteázok (pepszinogén A, pepszinogén B és gastricsin /pepszinogén C) is hiányzik a kacsacsőrű emlős genom szerelvény . Ezek a proteázok felelősek a proteolitikus hasítás az étrendi fehérjék savas pH a gyomor, és már evolúció során nagymértékben konzerválódott, halból, hogy az emlősök és madarak [17]. Az ezeket kódoló gének proteázok (PGA
, PGB
, és PGC
) található különböző kromoszómális lókuszokat, amelyek teljes szerkezetét is jól konzervált a legtöbb gerinces genomok, beleértve a kacsacsőrű emlős (2. ábra). Ezért úgy tűnt, nem valószínű, hogy ezek hiányában a kacsacsőrű emlős lehet az oka, hogy a hiányos a genom egységet egy adott kromoszóma régióban. Sőt, elemzése a több mint 2 millió nyomnyi szekvenciák nincsenek jelen az összeszerelés és a kifejezett szekvencia tag (EST) szekvenciák különböző kacsacsőrű emlős szövetekben [10] is sikerült, hogy felfedje a létezését ezek bármelyike ​​pepszinogén gének, megerősítve azt a feltételezést, hogy voltak kifejezetten törölve genomjában ennek emlős. 2. ábra törlése pepszinogén kódoló gének a kacsacsőrű emlős genomba. (A) Synteny térképet a lókuszok tartalmazó PGB
és a PGC
gerincesekben mutat erős megőrzése kódoló gének pepszinogén C és szegélyező géneket, kivéve a kacsacsőrű emlős, amelyben PGC
kifejezetten volt hagyni. Az ábra azt is megmutatja, hogy a kódoló gént pepszinogén B megjelent therians eredményeként egy párhuzamos PGC
egy közeli lókusz, majd egy transzlokációt. A megfelelő régió a kacsacsőrű emlős genom nincs semmilyen pepszinogén kódoló gént. Funkcionális pepszinogén gének kék színnel, míg pepszinogén pszeudogén vannak piros. A humán és kutya között, amelyek átmentek a transzlokáció a PGB katalógusa locus kromoszómák jelzi a bal oldalon. A genom szekvenciák elemzett származnak kacsacsőrű (Ornithorhynchus anatinus katalógusa), ember (Homo sapiens katalógusa), kutya (Canis familiaris katalógusa), oposszum (Monodelphis domestica katalógusa), gyík (Anolis carolinensis katalógusa) csirke (Gallus gallus katalógusa), és a béka (Xenopus tropicalis katalógusa). (B) Synteny térképet a PGA katalógusa locus különböző gerinces faj mutatja törlését ezen a gyomor proteáz gén a kacsacsőrű emlős genomba. Mesterséges bakteriális kromoszómák (BAC-ok), és fosmids a tanulmányban használt vannak feltüntetve tetején minden panel. Gene színek és skála azonos az A panel.
Annak vizsgálatára, ezt a lehetőséget tovább, először összehasonlítottuk a genomiális szerveződését a három aszpartil-proteáz gén - PGA
, PGB
és PGC
- in genomjának emberi, kutya, oposszum, csirke, gyík, béka [18-21]. Jól ismert, hogy a kódoló gének pepsinogens átesett több bővítések során gerinces evolúció, ami a jelenléte legalább 3-6 különálló funkcionális tag a genom ezen organizmusok (2a ábra). Ezen túlmenően, a párhuzamos esemény PGC katalógusa a therian lineage vezetett kialakulását PGB katalógusa, amely úgy tűnik, hogy működőképes oposszum és a kutya, és az utóbbi valószínűleg veszik át a PGC katalógusa, amely már inaktiválódik pseudogenization. A lókuszok ezeket tartalmazó pepszinogén géneket már nagyon konzervált evolúció során, és szegélyező géneket is tökéletesen konzerváltak a mindkét érdekében és a nukleotidszekvencia a gerincesek genomjában (2a ábra).
Elemzése kacsacsőrű mesterséges bakteriális kromoszómák (BAC-ok) és /vagy fosmids megfelelő ezekben a régiókban feltárta, hogy a gének szegélyező pepszinogén gének más fajokban konzerválódott és a térkép a megfelelő szintenikus régió a kacsacsőrű emlős genom (2. ábra). Azonban egy DNS-próba megfelelő a rágcsáló pepszinogén A sikertelen hibridizálni az elemzett kacsacsőrű emlős BAC vagy fosmids felöleli a régiók az érdeklődés (lásd egyéb adatok fájlba 1). Ezenkívül teljes szekvenálása a kacsacsőrű emlős genom régiók által közrefogott TFEB katalógusa és FRS3 katalógusa valamint C1orf88 katalógusa és CHIA2 katalógusa nem sikerült kimutatni semmiféle kódoló gének pepszinogén C vagy pepszinogén B, ill. Továbbá, és annak érdekében, hogy teszteljék a lehetőségét, hogy a pepszinogén gének ültették más lokuszok alatt kacsacsőrű emlős evolúció, egy Southern-blot-analízis az azonos szonda segítségével végeztük teljes genomiális DNS-t. Ez az elemzés eredménye a hiányában a hibridizáció, ha genomi DNS-t a kacsacsőrű emlős és egy Echidna fajok (Tachyglossus aculeatus
) használtunk, mivel ugyanez a szonda könnyen kimutatható két hibridizációs sávok több evolúciós távoli fajok, mint a gyík (spanyol bordásgyík katalógusa ) és a csirke (az adatokat nem mutatjuk be).
együttesen ezek az adatok azt jelzik, hogy az ezeket kódoló gének gyomor proteázok amelyeket kifejezetten törölve genomjában kloákások, valószínűleg ami fontos különbségek az emésztést a étrendi fehérjék e fajok összehasonlítva más gerincesek.
elvesztése vagy inaktiválását kacsacsőrű emlős gének érintettek gyomorsav szekréció
Pepsinogens szintetizáljuk vezető sejtek a corpus típusú mirigyek a gyomor inaktív prekurzorok hogy aktívvá váljon, amikor ki vannak téve az alacsony pH-ja a gyomornedv [22]. A váladék a sósav serkenti a gyomor hormon gasztrin, amely által kibocsátott enteroendokrin G-sejtek, amelyek jelen vannak pylorus mirigyek válaszul aminosavaknak és emésztett proteinek. Hogy megpróbálják kiterjeszteni a fenti megállapítások hiányában pepszinogén gének kacsacsőrű, mi mellett értékeltük a lehetőségét, hogy a kódoló gén gasztrin (GAST katalógusa) is lehet jelen a kacsacsőrű emlős genomja.
Után összehasonlító genomikai vizsgálata után ugyanazt a stratégiát, mint abban az esetben, pepszinogén gének, de nem tudtuk kimutatni bizonyíték jelenléte GAST katalógusa a kacsacsőrű emlős (lásd További adatfájlt 1), ami arra utal, hogy a savas váladék azt is romolhat a faj. Ezzel a megfigyeléssel összhangban, a párhuzamos genomi elemzés azt is kimutatta, hogy a α alegysége a H + /K + - ATPáz (ATP4A
), amely felelős a savasodás a gyomor tartalom parietalis sejtek, szintén törölték a kacsacsőrű emlős genom. Ez a gén, amely jelen van a halakból a amniotes, már evolúció során nagymértékben konzerválódott, de nincs jelen a kacsacsőrű emlős genom szerelvényt (3a ábra). Szintén hasonló a helyzet a pepszinogén gének, a ATP4A
-flanking gének (TMEM147
és a KIAA0841
), amelyek jelen vannak a halak, therians, és a csirke voltak könnyen azonosíthatók a kacsacsőrű emlős. Így elemzés egy fosmid klón megfelelő ez a régió egy szonda a legtöbb proximális gén (TMEM147
) eredményezte kimutatására egy adott hibridizációs sáv kacsacsőrű emlős (lásd egyéb adatok fájlba 1). Azonban nem hibridizációs sávok lehetett kimutatni kacsacsőrű fosmid Kaag-0404B19, vagy teljes genomiális DNS-t a kacsacsőrű emlős és T. aculeatus katalógusa, amikor egy humán eredetű ATP4A
szonda, ami egyébként elismert specifikus sávok egér, csirke, és gyík (Plusz adatfájlt 1 és nem közölt adatok). Ezek az eredmények kiterjeszti a fenti megállapítások a gyomor proteáz gének és azt bizonyítják, hogy más részt vevő gének az emésztő aktivitása gyomornedv is szelektíven törölni a genomjának kloákások. 3. ábra hiányzik egy funkcionális gyomorsav szekretáló H + /K + -ATPáz a kloákások. (A) filogenetikai fát eloszlását mutatja egy funkcionális α alegysége a H + /K + -ATP-áz gén (ATP4A
) gerincesekben, jelezve, piros hiányában a gén kacsacsőrű emlős. A százalékos azonosság a fehérje szintje ATP4A származó ember (Homo sapiens
), kutya (Canis familiaris
), oposszum (Monodelphis domestica
), gyík (Anolis carolinensis
), csirke (Gallus gallus katalógusa), és a béka (Xenopus tropicalis katalógusa) látható a sárga doboz. (B) gént szerkezete ATP4B katalógusa és aminosavszekvenciáját összehangolása a jelzett exonokat a ATP4B különböző gerinces fajok, köztük a csontos halak tüskés pikó (Gasterosteus aculeatus katalógusa). Elektroferogramokat és szekvencia fordítását kacsacsőrű ATP4B katalógusa exonok 3, 4, és 7. jelenlétére mutat korai stop kodonokat és frameshift (piros nyíl). MYA, millió évvel ezelőtt.
Mi következő tanulmányozták annak lehetőségét, hogy olyan mechanizmusokat különböznek azoktól, amelyek magában a specifikus deléció a gyomor gének szintén hozzájárulhat a látszólagos veszteséget kacsacsőrű emlős az evolúciósan konzervált emésztési funkciókat. Ez az elemzés arra a konklúzióra vezetett, hogy két jól ismert gyomorsav gének - nevezetesen CTSE katalógusa és ATP4B katalógusa [23-25], amely kódolja a aszpartil proteáz katepszin E és a β alegység a H + /K + - ATP-áz, illetve - már inaktiválódik pseudogenization. Így először megfigyelhető, hogy a kacsacsőrű emlős genom szekvenciákat tartalmaz nagy hasonlóságot mind gyomor- gének megfelelő szintenikus régiókban, ami arra utal, hogy a CTSE katalógusa és ATP4B katalógusa ami valóban működőképes gének kacsacsőrű emlős. Ugyanakkor további részletes elemzést végzett a nukleotidszekvencia feltárta, hogy a CTSE
van nonfunctional ebben faj miatt mind a jelenléte egy korai stopkodont 7. exon (Lys295Ter), és a veszteség hat a kilenc exonok. Hasonlóképpen, a kódoló gén ATP4B került pseudogenized a kacsacsőrű emlős jelenléte miatt a korai stop kodonok exonok 3 és 4 (Tyr98Ter és Lys153Ter), valamint frameshift 7. exon (3b ábra). Ez a megfigyelés, valamint a veszteség ATP4A
kacsacsőrű emlős, megerősíti hiányában a funkcionális H + /K + - ATP-áz ebben gerinces és rendelkezik legalább egy részét a magyarázat a hiányzó sav szekréció a kacsacsőrű emlős gyomor; Ez jellemző vonása kloákások, melynek gyomornedv feletti pH-6 [14].
elvesztése gyomor gének alatt kacsacsőrű evolúció
Az emlős gyomor bélelt mirigyes hámszövet, amely négy fő sejttípus [26] : nyálkahártya, parietális, főnök, és enteroendokrin sejtekben. A fenti adatok azt mutatják, hogy a kódoló gének különböző termékei a négy fő sejttípus, a gyomor mirigyes hámszövet szelektíven törölve vagy inaktiválva közben kloákások evolúció (1. ábra és 1. táblázat). Bár a kódoló gének proteázok kimutatták kell alávetni folyamatok gén nyereség /veszteség események egyaránt gerinces és gerinctelen genomok [5, 16, 27], azt állapítottuk meg, hogy ezek a gén veszteség eseményeket figyeltek kacsacsőrű emlős gyomor-gének nem jelentenek általános folyamat, amely az összes fehérje, amelyek részt vesznek emésztésével, mert elemzése gének érintettek gasztrointesztinális funkciókat feltárta, hogy az említett kódoló proteázok és hormonok kifejezve a bélben vagy exokrin hasnyálmirigy eutherians tökéletesen konzerváltak a kacsacsőrű emlős (1. ábra). Ezért úgy tűnik, hogy volt egy szelektív veszteséget kacsacsőrű felelős gének biológiai aktivitását a gyomor juice.Table 1 Összefoglalás gének összefüggésbe a gyomor funkció kacsacsőrű
Fehérje
Gene Matton Állapot kacsacsőrű genom
megerősítő bizonyíték
áz H + /K + cseréje, α polipeptid katalógusa ATP4A Matton Hiányzik
Southern blot katalógusa áz H + /K + cseréje, β polipeptid katalógusa ATP4B Matton pszeudogén katalógusa PCR /direkt szekvenálás katalógusa katepszin E katalógusa CTSE Matton pszeudogén katalógusa PCR /direkt szekvenálás katalógusa gasztrin katalógusa GAST Matton Hiányzik katalógusa Southern blot katalógusa Neurogenin 3 katalógusa NGN3 Matton Hiányzik katalógusa Southern blot
A pepszin Egy fiatal PGA Matton Hiányzik katalógusa Southern blot /szekvenálás katalógusa Pepsin C katalógusa PGC Matton Hiányzik katalógusa Southern blot /szekvenálás katalógusa Gyomor intrinsic faktor katalógusa GIF Matton Present (kifejezés hasnyálmirigy) hotelben RT-PCR katalógusa kimozinnal katalógusa CYMP Matton Present (kifejezés nem kimutatható) hotelben szekvenálás /RT-PCR
RT PCR-reverz transzkripciós polimeráz láncreakció.
a kérdés további, a következő alkalommal végeztünk részletes keresést a feltételezett esemény a kacsacsőrű emlős genom funkcionális fehérjéket kódoló gének kiválasztódik a gyomor mirigyek. Ez a keresés vezetett bennünket, hogy az azonosító két gén érdekes jellemzőkkel ebben a tekintetben. A gén kódoló gyomor intrinsic faktor (GIF
), amely szükséges a vitamin felszívódását B 12, tökéletesen konzervált kacsacsőrű emlős. Ez a fehérje kiválasztódik a vezető vagy parietális sejtek a legtöbb eutherians, de főleg által termelt hasnyálmirigy sejtek kutyákban valamint oposszum, amelyekben nincsenek gyomor expresszió mutatható [28, 29]. Ezért valószínű, hogy ez a kifejezés a gén hasnyálmirigy, mielőtt a prototherian-therian osztott, és az intrinsic faktor talán még szekretálódik a hasnyálmirigy kacsacsőrű emlős, ahol kifejtheti fiziológiai funkciója.
Annak vizsgálatára, ezt a lehetőséget, mi végzett RT-PCR analízis segítségével specifikus primerek alkalmazásával GIF
és RNS-re különböző szövetek akár kacsacsőrű emlős vagy Echidna (T. aculeatus katalógusa). Ez lehetővé tette számunkra, hogy megtalálják, hogy GIF
expresszió mutatható ki hasnyálmirigy, és alacsonyabb expressziót lehet is kimutatható a máj, valamint a Echidna agyban, míg nincs expresszió kimutatható volt izom- vagy agyban a kacsacsőrű emlős (lásd egyéb adatok fájlba 2 ). Ezért ezek az eredmények azt jelzik, hogy, hasonlóan az esetben, erszényesek, a GIF
-gén kifejeződik a hasnyálmirigy kloákások. Hasonló helyzet alakulhat abban az esetben, kimozin, egy aszpartil-proteáz, amely részt vesz a tej alvadási korlátozott proteolízissel a κ kazein [30]. Kimozin van jelen csirke és a legtöbb emlős fajok, bár inaktiválásra került pseudogenization emberekben és más főemlősökben [2, 31]. A genomiális elemzés is kimutatható egy olyan gént tartalmazó teljes nyílt leolvasási keretet, amely alkot funkcionális kimozin gén kacsacsőrű emlős genomban. Ez a megállapítás együtt hiányában oldható pepszin és katepszin E kacsacsőrű emlős, azt sugallja, hogy kimozin lehet az egyetlen aszpartil proteáz képes hozzájárulni emésztésével a gyomorban a kacsacsőrű emlős. Mindazonáltal, ez nagyon valószínűtlen, hogy kimozin kompenzálhatja a hiányát a pepszin aktivitás kacsacsőrű emlős gyomor, mert a sokkal alacsonyabb a proteolitikus aktivitás, ha összehasonlítjuk a pepszin [30]. Ezen túlmenően, a magas pH-kacsacsőrű emlős gyomor megakadályozhatja a zimogén aktiválás és proteolitikus aktivitását ezen peptidáz. Végül az is lehetséges, hogy hasonló az esetben, ha az intrinsic faktor, kacsacsőrű emlős kimozin lehet is által termelt más szövetekben. Ebben a tekintetben, akkor már nem képes észlelni expresszióját a gén bármely a szövetek fent elemzett (az adatokat nem mutatjuk be), bár feltételezett részvétele az emésztést a diétás fehérje tovább kell jellemezve.
A veszteség a gyomor funkció prototherians egyedülálló a gerincesek között, hiszen ez a szerv már működőképes, több mint 400 millió éve, a halak therians és a madarak, és úgy lett kialakítva, hogy különleges táplálkozási szokások, így a kialakulása több kamrák madarakban és kérődzők [ ,,,0],32]. Ezzel ellentétben, a gyomor a kacsacsőrű teljesen aglandular és csökkentették egy egyszerű dilatáció az alsó nyelőcső [14, 15]. Figyelemre méltó, hogy bizonyos halfajok, mint a zebradánió (Danio rerio katalógusa) és gömbhal (takifugu rubripesben katalógusa) is elvesztették gyomormirigyben evolúció során, bár ez a tény nem nyilvánvalóan elvesztését eredményezte a sok gyomorsav gén ezekben a csontos halak, mint a kacsacsőrű emlős [33, 34]. Másrészt, a kis gyomor, a magas pH-gyomornedvben, és nem a gyomor mirigyek Echidna együtt a felismerés, hogy néhány, a gyomor gének elveszett kacsacsőrű emlős is hiányzik T. aculeatus katalógusa, azt sugallják, hogy a veszteség a gyomor működését és a gyomor gének kloákások előtt történt a kacsacsőrű emlős-Echidna osztott, több mint 21 MYA [10]. Azt azonban nehéz meghatározni, hogy a veszteséget a gyomor gének kacsacsőrű emlős már szelektív előnyt az evolúció során, vagy attól, hogy azokat miatt elveszett egy nyugodt kényszer miatt további változások ebben a faj.
Ebben a tekintetben , lehetséges, hogy a veszteség a gyomor gének kloákások volna szelektív előnyt, hogy ebben a populációban a paraziták ellen vagy a kórokozók támaszkodó jelenlétében savas pH a gyomorban való fertőzés vagy szaporítás, vagy használatát sejtfelszíni fehérjék mint például ATP4A, ATP4B, vagy CTSE receptorként a fertőzés. Amennyiben ez az eset áll fenn, akkor ez azt jelentené, világos példája a "kevésbé is-több" hipotézis [35, 36], amely feltételezi, hogy a veszteség egy gén lehet szelektív előnyt meghatározott feltételek mellett. Mindazonáltal, annak hiányában a kiegészítő adatok, akkor nem zárható ki, hogy a további változások a emésztőrendszerében kloákások készült irreleváns a funkciója a gének leírt ebben a munkában, és ki vannak téve a felhalmozódása a káros mutációk, mert egy nyugodt kényszer . Azonban egy érdekes kérdés ezen a ponton, hogy további stratégiákat fogadtak el a kacsacsőrű emlős elérni hatékony fehérje emésztés hiányában számos gyomor enzimeket. Változások a táplálkozási szokások, mint például a táplálkozó rovarlárvák, amely könnyen emészthető; jelenlétében specifikus anatómiai struktúrák, mint például őrlés lemezek vagy pofa-tasakok, amelyek lehetővé teszik az élelmiszer eldörzsölés és tárolás; és a feltételezett előfordulása jellemző gasztrointesztinális flóra kacsacsőrű minősülhet mechanizmusokat, amelyek révén ez a faj legyőzte a veszteség egy funkcionális gyomor.
másik kérdés által felvetett ezen összehasonlító genom elemzése az, hogy a veszteség az összes fentebb tárgyalt gének okozhat, illetve következménye az adott kacsacsőrű gyomor fenotípus. Törlését kódoló gén gasztrinszint hozzájárulhatott ehhez a folyamathoz, mert hiányos egerek gasztrin mutatnak sorvadás a corpus típusú nyálkahártya, a csökkentett számú parietális és enteroendokrin sejtek achlorhydria és csökkent nyálkahártya vastagság [37-39]. Továbbá, inaktiválása ATP4B katalógusa kimutatták, hogy készítsen egy jelentős csökkenését pepszin-termelő vezető sejtek és változtatások a szerkezet a parietális sejtekben [25]. Ezen túlmenően, elvesztése PGA katalógusa esetleg szintén hozzájárulnak a gyomor atrófia megfigyelt kacsacsőrű emlős, mert ez a proteáz a közelmúltban kimutatták, hogy szükséges a feldolgozási és aktiválása a morphogen Sonic hedgehog (Shh) a gyomorban [40]. Ezért törlés vagy inaktiválása gasztrin, a sav-kiválasztó ATPáz és pepszinogén A hozzájárulhatott jelentős csökkentése kialakulását gyomor mirigyek kloákások. Mindazonáltal, nem tudjuk dobja ki a lehetőségét, hogy a gyomor funkció elveszett valamilyen más független mechanizmus, és - annak hiányában a szelektív nyomás fenntartásához a fehérjéket kódoló gének érintettek a gyomor funkció - ezeket a géneket által elvesztett pseudogenization és /vagy törlés eseményeket. Ugyanakkor a kizárólagos hiányában ezek a gének nem tudja megmagyarázni a jelentős méretcsökkenés megfigyelt gyomrában kacsacsőrű emlős, ami arra utal, hogy egyéb tényezők lehetnek felelősek ezen jellemző.
Hogy értékelje ezt lehetőség, először kiválasztott egy sor gén korábban leírt befolyásolni a gyomor méretét egerekben és megvizsgálta a feltételezett jelenlétét és szekvenciamegőrzést a kacsacsőrű emlős genomja (Plusz adatfájlt 3). Ez az elemzés lehetővé tette számunkra, hogy meghatározza, hogy a gén kódoló neurogenin-3 veszett kacsacsőrű emlős (Plusz adatfájlt 1 és 1. táblázat).
Neurogenin-3 egy transzkripciós faktor, amelynek aktivitása szükséges a specifikációja gyomornyálkahártya sejt identitás , és hiánya ezt a tényezőt eredményez lényegesen kisebb gyomor és hiányában gasztrin-szekretáló G-sejtek, a szomatosztatin-szekretáló D sejtek és a glukagon-szekretáló sejtek [41]. Ezért a kísértés, hogy úgy gondolják, hogy neurogenin-3 lehet jelölt gén megmagyarázni, legalábbis részben, a morfológiai különbségek kacsacsőrű emlős gyomor és a többi gerincesek. Mindazonáltal további tanulmányok szerepének neurogenin-3 különböző fajokban lesz szükség, hogy tulajdonítanak szerepet ez a transzkripciós faktor meghatározásában szerkezeti vagy funkcionális különbségeket gyomor alatt emlős evolúció.
Szerepet játszó mechanizmusok a veszteség a gyomor gének kacsacsőrű emlős
Végül ebben a munkában mi is megvizsgálta a feltételezett mechanizmus felelős a veszteség gyomor gének a kacsacsőrű emlős genomba. Az első lehetőség ebben a tekintetben meg kell előfordulása irányított gén veszteségek kifejezetten előforduló emlős és a két fennmaradt Echidna faj Zaglossus katalógusa és Tachyglossus katalógusa. Ennek első lépéseként az elemzés, és az alapján a legutóbbi vizsgálatok specifikus gén veszteségei emberszabású evolúció [42], megvizsgáltuk a hipotézist, hogy a gyomor géneket függetlenül törölni kacsacsőrű által nonallelic homológ rekombináció vagy illesztéssel ismétlődő szekvenciák. Összhangban ezzel a lehetőséggel, és egyetértésben fokozott aktivitása tarkított elemek a kacsacsőrű emlős genom [10, 43], azt találtuk, hogy a CTSE katalógusa gént már megzavarta a kacsacsőrű beillesztésével hosszú tarkított elemek (vonalak) és rövid tarkított elemek (Sines) a exont 7. és 9., megzavarja a protein kódoló régió (4. ábra). Érdekes, 9-es exon megzavarta behelyezésével egy Line2 Plat1m elem, amely tovább roncsoltuk behelyezésével sine Mon1f3 elem (4. ábra). Ebben a tekintetben, megvizsgáltuk a különböző tarkított elemek a kacsacsőrű emlős genom azt mutatta, hogy a fő időszak tevékenységének Mon1f3 elemek között volt 88 és 159 MYA [10], amely jelzi, hogy a pseudogenization CTSE katalógusa megtörténhettek volna ezen időszakon belül, és arra utal, hogy a inaktiválása gyomor gének kloákások kezdődött legalább 88 MYA. Továbbá, a nagy számban ismétlődő elemek CTSE katalógusa régióban (több mint 3,8 tarkított elem egy kilo képest 2 genom átlagos [10]) hozzájárulhatott törlését hat ki a kilenc exont CTSE katalógusa szerint nonallelic közötti homológ rekombináció ezen ismétlődő elemeket. A változó sűrűségű tarkított elemek a vizsgált régiókban e tanulmány felveti annak lehetőségét, hogy hasonló mechanizmusok, mint amilyet a CTSE katalógusa lehetett felelős a teljes törlését egyéb gyomor gének, bár a részvétel egyéb mechanizmusok ebben a folyamatban nem zárható ki. 4. ábra inaktiválása CTSE katalógusa gén inszertálásával tarkított elemekkel. Genetikai térképét a CTSE katalógusa locus a kacsacsőrű emlős genom bemutató megzavarása exon 7 és 9 tarkított elemekkel. Felső és alsó panelek mutatnak részletesebb képet exonok 7. és a 9., illetve, jelezve a nukleotidszekvencia exonok és a károsító hosszú megszakítva elem (vonal) 2 és a rövid tarkított elem (szinusz) elemekkel. bp bázispár. katalógusa Következtetés katalógusa Összefoglalva, részletes elemzését a kacsacsőrű emlős genom szekvencia lehetővé tette számunkra, hogy bizonyítani, hogy számos olyan gént találtak, amelyek érintettek a táplálék emésztése a gyomorban kifejezetten törölték, vagy inaktivált a faj , valamint a Echidna. Figyelemre méltó, hogy az itt bemutatott eredmények képezheti kivételes példa a kevésbé is-több evolúciós modell [35, 36], mind a számát részt vevő gének, valamint a fiziológiai következményeit ezekből genetikai veszteségeket.

• A klinikai előadások a méhen kívüli epeúti vízelvezető be nyombél bulbus és a gyomor alapos felülvizsgálata a jelenlegi literature
• Funkcionális kimenetel rekonstrukciós technika következő laparoszkópos közelebbi gastrectomián gyomorrák: dupla traktus versus jejunumbiopszia interposition