水蛭、蚯蚓基因大不同 染色体重排指数大解密

中研院助研究员骆乙君的研究团队，深入探索23种环节动物的基因体变化。（中研院提供／林志成台北传真）

中央研究院生物多样性研究中心助研究员骆乙君的研究团队，开发「染色体重排指数」作为研究工具，深入探索23种环节动物的基因体变化，试图揭开环节动物的染色体在历经数亿年演化后，如何发生意想不到的变化。此研究8月14日发表于《分子生物学与演化》国际期刊。

两侧对称动物包含果蝇、线虫、斑马鱼、涡虫等常见的模式生物，自从这些模式生物的基因体被解序以后，演化生物学家发现这些模式生物的基因体都极度特化。但也有很大一群的海洋无脊椎生物，包括海胆、文昌鱼、扇贝、与纽虫等，他们的基因体结构则相对保守，五亿年来没有太大的改变。

通常来说，若是有保守的基因体结构，则整个动物门内的物种其基因体都会呈现保守，但若是特化则整个动物门内的物种都会特化，而在环节动物门的研究则发现他们出现演化上少见的特例。

大多环节动物都是海生的，但是有一大类是生活在陆地跟湖泊河川之中。骆乙君的研究团队开发一个重要指标「染色体重排指数」，并借此分析了环节动物门中23个染色体层级的基因体，发现大多数环节动物维持了两侧对称动物的保守基因体结构。但包含水蛭和蚯蚓的群体，也就是环带纲的基因体则与其他动物完全不同。

骆乙君的团队以「染色体重排指数」来量化基因体结构的演化，显示出水蛭和蚯蚓拥有目前所有已知两侧对称动物中最高度重排的基因体，并且发现动物的染色体结构可以分为高度和低度重排两大类，主要与染色体是否能分裂有关，而转座因子的获得与大量基因缺失可能是染色体结构改变的重要因素。本研究将有助于了解动物染色体结构大幅重排的相关分子机制。