Untersuchung des entwicklungsbedingten Regulationsmechanismus des Gliedmaßenverlusts bei Squamaten

Die Entwicklung der Gliedmaßen ist für die Entstehung und Entwicklung der Tetrapoden von Bedeutung und bietet vielfältige Funktionen und Fähigkeiten. Obwohl es in vielen Gruppen zum Verlust von Gliedmaßen kam, um sich an neue Umgebungen anzupassen, kommt er besonders häufig bei Squamata vor, die sich mindestens 26 Mal unabhängig voneinander entwickelt haben. Squamates sind daher ein ideales Modell zur Untersuchung der Entwicklung des Gliedmaßenverlusts.

In einer Studie veröffentlicht in Wissenschaft China Life SciencesForscher führten eine De-novo-Zusammensetzung der Genome von drei gliedmaßenlosen Eidechsen aus verschiedenen Squamata-Gruppen durch (d. h. der Europäischen Glaseidechse, der Hart-Glaseidechse und dem Bourret-Blindskink). Die konstruierte Topologie zeigte den Verlust unabhängiger Gliedmaßen in den Squamata-Linien.

Das Team stellte außerdem fest, dass es in den CNEs bei Squamaten ohne Gliedmaßen in großem Umfang linienspezifische Insertionen und Deletionen (InDels) gibt. Diese InDel-CNEs überschneiden sich zusammen mit den dCNEs mit regulatorischen Signalen bei der Entwicklung von Gliedmaßen. Nahe gelegene Gene dieser InDel-CNEs sind an der Bildung von Gliedmaßenknospen beteiligt, beispielsweise Tbx4, Fgf10 und Gli3.

Basierend auf Experimenten stellten die Autoren fest, dass die Funktionen dieser CNEs durch InDels beeinflusst werden, was zu einer Zunahme oder Abnahme der Expression nachgeschalteter Gene führt. Dies könnte der wichtige genetische Mechanismus für den Verlust von Gliedmaßen bei Squamaten sein.

In diesem Artikel stellt das Team den genetischen Mechanismus vor, der zum Verlust von Gliedmaßen bei Squamaten beiträgt, und ihre Forschung wirft Licht auf die Bedeutung des regulatorischen Elements InDels in der phänotypischen Evolution. Dies ist wichtig für das Verständnis des genetischen Mechanismus für die Entwicklung komplexer biologischer Merkmale.