Несмотря на экстремальные условия, характеризующиеся высоким давлением, высокой температурой, сильной кислотностью и низким уровнем кислорода, напоминающие условия жизни в доисторические времена, гидротермальные жерла несут в себе разнообразные популяция существ, большинство из которых имеют потенциал для биомедицинских и других видов исследований. Среди других обитателей этой трудной среды особую заинтересованность морских ученых представляет улитка с чешуйчатой лапой, также известная как «морской панголин».
Чешуйчатая улитка – единственная существующая брюхоногая стручок, которая имеет бронеподобные чешуйки – в остальном очень общая особенность брюхоногих моллюсков в кембрийский период более 540 миллионов лет назад. Эта улитка также является единственным организмом в мире, который содержит железо в своем экзоскелете. Однако мало что известно о его геноме и необычной морфологии, поскольку существо чрезвычайно трудно найти и собрать.
Теперь исследовательская группа во главе с профессором Цянем Пейюанем, профессором кафедры наук об океане и отдела наук о жизни HKUST, смогла собрать 20 чешуйчатые улитки около 2, 900 метров ниже уровня моря уровень из Индийского океана в сотрудничестве с исследователями из Японского агентства по науке и технике морской Земли (JAMSTEC), и проанализировать последовательность генома улитки.
Вопреки прежним ожиданиям, что существо содержит новые, специализированные гены, которые вызывают его странную морфологию, команда фактически обнаружила, что все гены улитки уже существовали в других моллюсках, таких как кальмар и жемчуг устрицы, и последовательность генов улитки оставалась почти неизменной на протяжении всей своей эволюции. 25 факторы транскрипции, которые способствуют масштабированию улитки и формированию раковины, как определила команда, также внесли свой вклад к образованию многих других уникальных твердых частей у моллюсков, таких как жаберная клетка у брюхоногих, клюв у кальмаров, спикул у хитона и хет у полихет.
“Хотя новый ген не был идентифицирован, наше исследование дает ценную информацию о биоминерализации – процессе, посредством которого кластеризация, позиционирование и включение-выключение комбинации генов определяет морфологию вида “, сказал профессор Цянь. «Раскрытие генома чешуйчатой улитки расширяет наши знания о генетическом механизме моллюсков, закладывая генетическую основу, которая прокладывает путь для исследовательских применений. Одним из возможных направлений является то, как их оболочки, покрытые железом, выдерживают тяжелые удары, что может дать нам представление о способы сделать более защитную броню. “
Результаты недавно были опубликованы в Nature Communications .
Изучение секвенирования генома организмов часто дает прорывы в биомедицинском и других секторах и других. Например, фермент микроба, который живет в таких отверстиях, недавно использовался для обнаружения COVID – 19 и другие вирусы, такие как СПИД и ОРВИ.