基因组测序解析神秘的大海怪：巨型鱿鱼

　　

巨型鱿鱼（giant squid）是世界上最神秘的动物之一。在很长一段时间内，江湖上都流行着这种“大海怪”的传说：身长达到几十米，眼睛像盘子那么大。人们知道这种海洋庞然大物的存在，却没有人确切知道它生活在何处。

直到2004年，科学家才首次拍摄到自然环境下的巨型鱿鱼。到目前为止，还没有捕获到巨型鱿鱼的活体标本。它的一些数据来自于商业捕捞时打捞上来的尸体。既然如此，这种动物的生物学在很大程度上仍然是一个谜。

如今，丹麦哥本哈根大学领导的研究团队在《GigaScience》上公布了巨型鱿鱼（Architeuthis dux）的完整基因组序列，揭示了这种动物的解剖结构以及如何进化的重要线索。

在哥本哈根大学Rute da Fonseca的带领下，研究人员利用Illumina和PacBio测序技术对巨型鱿鱼的基因组进行测序。他们发现，其基因组大小约为2.7 Gb，约占人类基因组大小的90%。

美国伍兹霍尔海洋生物学实验室的Caroline Albertin也参与了此项研究。她分析了几个古老而知名的基因家族，并与其他四种头足类动物以及人类基因组进行比较。

Albertin发现，重要的发育基因（Hox和Wnt）在巨型鱿鱼中仅以单拷贝形式存在，这意味着这种巨大的无脊椎动物并不是通过基因组复制这种常见策略让自己变得这么大。因此，人们还需要进一步研究其基因组，才能了解这种鱿鱼为何如此庞大。

“在回答这些奇怪动物的生物学问题时，了解其基因组通常是第一步，”Albertin谈道，比如巨型鱿鱼如何获得了无脊椎动物中最大的大脑，它们为何如此敏捷，以及它们的伪装技能为何如此高超。

Albertin还从巨型鱿鱼的基因组中鉴定出原钙粘蛋白（protocadherin）家族的100多个基因，这个家族通常不在无脊椎动物中大量出现。

“人们认为，原钙粘蛋白对正确连接复杂的大脑至关重要，”她说。“他们认为这是脊椎动物的创新，因此当我们几年前在章鱼基因组中发现它们时，我们感到非常惊讶。如今，我们发现巨型鱿鱼也有类似的原钙粘蛋白扩增。”

最后，Albertin还分析了头足类独有的基因家族，称为反射素（reflectin）。她表示：“反射素编码一种与虹彩有关的蛋白质。颜色是伪装的重要组成部分，因此我们试图了解该基因家族的作用及其原理。”

研究人员认为，这种带注释的巨型鱿鱼基因组为研究该物种的独特特征提供了重要资源，包括它巨大的体型以及对深海环境的适应。（生物通 薄荷）

原文检索

A draft genome sequence of the elusive giant squid, Architeuthis dux

GigaScience, Volume 9, Issue 1, January 2020, giz152, https://doi.org/10.1093/gigascience/giz152