脊索動物的起源：驅動脊索出現的古老基因調控密碼
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“脊索動物的起源：驅動脊索出現的古老基因調控密碼”@ Science Advances
基因調控序列中，在演化中被「挪用」，從調控腸道發育轉為建造脊索。此密碼由四個特定轉錄因子的結合位點以特定的規則排列組成，從動物的單細胞親戚保存至今，但在脊索動物中，密碼連結不同的訊號分子，使腸道細胞能持續開啟關鍵基因形成脊索。此研究揭示在演化過程中，調控模組能以密碼的形式被保存下來，並加以利用產生新功能。
研究成果於2025年7月25日發表於《科學前緣》(Science Advances)。第一作者為細生所范子霈博士，通訊作者為蘇怡璇研究員。研究團隊包括游智凱、林哲毅、陳宜芝、李俊儒，以及美國加州理工學院的Ann Cutting和Andy Cameron。本研究由本院與國科會共同支持。
左圖為單細胞真核生物與各種多細胞動物的簡圖，後者可分為非脊索動物與脊索動物。紅色區塊標示了brachyury發育基因在脊索動物胚胎中的表現位置，以及之後脊索在幼體的位置；紫色區塊則標示brachyury基因在動物胚胎中的口、腸道及肛門的表現。
右圖顯示了在左側生物的brachyury基因的增強子（enhancer，灰色矩形)中，均存在一段相似的基因調控密碼（SFZE）。此密碼由Su(H)、FOXH1、ZIC與ETS 四個蛋白質的結合位點依特定語法排列而成。這些結合位點的順序與方向由彩色箭頭標示。實驗證明，含有SFZE的增強子能在斑馬魚的脊索，以及海膽胚胎的腸道與肛門中，促使綠色螢光蛋白（EGFP）表現。