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基因测序揭示壁虎攀爬能力有助于开发仿生黏合技术

2018-11-28 11:18:02

南通大学人员领衔的研究团队通过对一只成年雄性壁虎进行全基因组测序,成功揭示了壁虎能爬上光滑表面、断尾再生和在夜间视物的相关基因及演化特点。据悉,这项研究是迄今为止世界上规模的爬行动物基因组测序。

研究主导者、南通大学教授顾晓松介绍,壁虎是爬行动物中一个古老而重要的类群,在其漫长的演化过程中形成了断尾再生、攀爬光滑表面等一些独特的能力。壁虎的这些有趣特征引起了众多科学家的广泛研究,但对于这些现象产生的遗传学机制,此前科学界尚不清楚。

此次研究中,科研人员对一只成年雄性多疣壁虎进行了全基因组测序,获得了一个25.5亿对碱基的基因组序列。研究人员确定了其中22487个基因位置和功能。研究发现,相较于一般爬行动物和鸟类体内构成毛发、角、蹄的硬质β-角蛋白,壁虎体内一类特殊的β-角蛋白会出现大规模基因扩增。该β-角蛋白基因家族的规模增加,控制着壁虎脚趾上密集排列的刚毛的形成,正是由于有这些刚毛,壁虎才能够攀岩走壁、轻松黏合在光滑的物体表面。

顾晓松说,从基因组视角研究壁虎攀爬能力的形成,有助于开发“仿生黏合技术”,模仿壁虎“黏附”在任何物体表面。

此外,研究团队还分析了与壁虎断尾再生、夜间视物等特性相关的基因演化。

相关研究成果已于近日发表在《自然-通讯》上。


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