2024年5月28日,加州大学旧金山分校等机构的研究人员在Cell 在线发表题为Evolution of diapause in the African turquoise killifish by remodeling the ancient gene regulatory landscape的文章。
悬浮状态使生物能够在极端环境中生存。非洲绿松石鳉鱼进化出了一种暂停发育的形式,以便在完全干旱的环境中存活下来。然而,极端生存状态的进化机制尚不清楚。
为了了解休眠进化,研究人员对多个鳉鱼物种的胚胎进行了综合多组学研究(基因表达、染色质可及性和脂质组学)。研究人员发现,在所有脊椎动物中都存在的非常古老的基因重复序列(旁系亲属)上的调控元件是通过最近的重塑进化而来的。基于CRISPR-Cas9的扰动发现转录因子REST/NRSF和FOXOs对暂停期基因表达程序至关重要,包括参与脂质代谢的基因。事实上,休眠期表现出独特的脂质特征,含有超长链脂肪酸的甘油三酯增加。
该研究为复杂适应性的进化提供了一种机制,并为通过激活其他物种的休眠程序来促进长期生存提供了策略。