《Nature | 最古老的三维保存的脊椎动物神经头盖骨》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-09-26
  • 2023年9月20日,英国伯明翰大学的研究人员在Nature 上发表题为The oldest three-dimensionally preserved vertebrate neurocranium的论文。该研究使用计算机断层扫描来描述一种来自美国科罗拉多州哈丁砂岩的奥陶系干系颌齿动物:美洲角齿龙(Eriptychius americanus)的颅骨解剖结构。

    埃利普蒂奇龙的头骨化石保留了一组对称的软骨,研究人员将其解释为眶前神经颅骨,包围着侧向放置的眶前部,位于末端的嘴,嗅球和松果体器官。这表明,在最早的颌口动物中,神经头盖骨填充了真皮骨骼和大脑之间的空间,这与甲鱼亚纲( galeaspids), 甲胄鱼类(osteostracans)和盾皮鱼纲( placoderms)一样,而与圆口纲脊椎动物(cyclostomes)不同。然而,这些软骨并没有融合成一个单一的神经颅单元,这表明这是一个衍生的颌口特征。钩齿龙填补了我们对颌头进化的理解中一个主要的时间和系统发育空白,揭示了一个与任何先前描述的脊椎动物不同的解剖结构的神经头盖骨。

    本文内容转载自“ CNS推送BioMed”微信公众号。

    原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/YT0iEDHxUkCSYyw7MKKplQ

相关报告
  • 《Nature | 脊椎动物早期交感神经元的神经嵴起源》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-21
    • 2024年4月17日,加州理工学院的研究人员在Nature发表题为Neural crest origin of sympathetic neurons at the dawn of vertebrates的文章。 神经嵴是脊椎动物独有的胚胎干细胞群,它的扩张和多样化被认为促进了脊椎动物的进化,使新的细胞类型和结构(如颌骨和周围神经节)得以出现。尽管无颌脊椎动物也有感觉神经节,但传统观点认为,躯干交感神经链神经节只在有颌脊椎动物中出现。 与此相反,该研究报告了现存无颌脊椎动物海鳗(Petromyzon marinus)体内存在躯干交感神经元。这些神经元产生于背主动脉附近的交感母细胞,它们通过与无颌脊椎动物同源的转录程序进行去肾上腺素能规范化。灯鱼交感母细胞分布在心外间隙,并沿着躯干的长度呈双侧流延伸,表达儿茶酚胺生物合成途径中的酪氨酸羟化酶和多巴胺β-羟化酶。CM-DiI 系谱追踪分析进一步证实,这些细胞来自主干神经嵴。对分离的羊膜腔躯干交感母细胞进行的 RNA 测序显示了交感神经元功能的基因特征。 该研究结果挑战了认为交感神经节是裸盖虫创新的普遍教条,而表明晚发育的初级交感神经系统可能是最早脊椎动物的特征。
  • 《Nature | 盲鳗基因组与脊椎动物的进化》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-01-29
    • 2024年1月23日,伦敦大学学院等机构的研究人员在杂志Nature上发表了题为The hagfish genome and the evolution of vertebrates的文章。 作为唯一幸存的无颌鱼类谱系,盲鳗和七鳃鳗为早期脊椎动物进化提供了关键窗口。本文研究了脊椎动物全基因组复制和程序性DNA消除的复杂历史,时间和功能作用,基于棕色盲鳗Eptatretus atami的染色体规模基因组序列。结合来自同源和系统发育分析的证据,研究人员建立了脊椎动物基因组进化的全面图景,包括早于早寒武纪环口-颌骨分裂的自体四倍体化(1RV),随后是寒武纪中晚期的同种异体-四倍体化(2RJV)和环体中延长的寒武纪-奥陶纪六倍体化(2RCY)。随后,盲鳗经历了广泛的基因组变化,染色体融合伴随着器官系统(眼睛、破骨细胞)所必需的基因的丧失,部分原因是它们的身体计划简化。 最后,研究人员表征了盲鳗中的程序性DNA消除,鉴定了在早期发育过程中从体细胞谱系中删除的蛋白质编码基因和重复元件。这些种系特异性基因的消除提供了一种通过抑制种系/多能性功能来解决体细胞和种系之间遗传冲突的机制,这与七鳃鳗的发现相似。重建脊椎动物早期基因组历史为进一步探索环状体和有颌脊椎动物进化提供了有价值的框架。