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榮譽及成果|logo中央研究院 細胞與個體生物學研究所

資訊/公告
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從基因看腸道:比較轉錄組學揭示了兩側對稱動物消化道共同的分子藍圖

 

兩端開口的消化道是大多數動物最重要的特徵之一。過去研究顯示,動物在胚胎發育早期,會透過一套前後軸定位系統來決定腸道各段的分工。中央研究院細胞與個體生物學研究所的四個研究團隊合作發現,這套定位系統並非胚胎期的專利,基因「施工圖」在成年後依然啟動。研究發現,包含 Hox ParaHox 等關鍵轉錄因子,不僅在胚胎或幼生時期負責「設計」腸道,在成年動物的成熟腸道中依然持續運作。這種現象出現在各種「兩側對稱動物」中,包括環節動物(如沙蠶)、棘皮動物(如海膽),以及像我們人類這樣的脊椎動物。這項發現最令人驚訝的地方在於像海膽這類的海洋無脊椎動物在變態時,消化道經歷劇烈的重建過程。研究卻顯示,即便在這種劇烈的重組過程中,那套古老的前後定位基因模組依然精準地引導著成年器官的形成。這項研究辨識出了兩側對稱動物腸道中,哪些「發育模組」是被保留下來的,哪些又經過了演化修改。這對於我們理解動物身體構造如何演化,具有深遠的意義。

此研究成果已於 2026 1 月發表於知名國際期刊《PLOS Biology》。第一作者為韋思冕,通訊作者為文森勞德、蘇怡璇、游智凱、史耐德,研究團隊包括林靖益、芮思、李函儒、李坤龍、安芮絲、李淑華、吳思凱。本項研究由本院關鍵突破研究計劃AS-GC-111-L01 (“兩側對稱動物變態機制的統合性研究”) 支持。

論文連結:https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003571