港科大带头全基因组测序：脚上有鳞的“牛”

　　

这种动物曾入选当代十年（2007年-2017年）10大令人震惊的海洋物种之一。然而，我们对它的基因组和不同寻常的外形知之甚少，因为它们极难定位并采集。

由中国香港科技大学海洋科学系及生命科学部，南方海洋科学与工程广东省实验室（香港分部）教授Qian Peiyuan率领的研究小组，与日本海洋地球科学技术厅（JAMSTEC）的研究人员合作，成功地从印度洋海平面以下2900米处采集了20只脚上有鳞的蜗牛，第一次分析了这种动物的全基因组序列。

鳞足蜗牛（Scaly-foot Snail）是现存唯一有着盔甲般鳞片的活着的腹足类动物。在5.4亿年前的寒武纪，腹足类动物有鳞片是一个非常常见的特征。这种蜗牛也是世界上已知的唯一能将铁融入其外骨骼的生物，可谓是“身披铁甲”。 曾入选当代10年（2007年-2017年）十大令人震惊的海洋物种之一。然而，我们对其基因组和不同寻常的外形知之甚少，因为它们极难定位并采集。

鳞足蜗牛的极端生存环境与史前时期的地球条件相似——高压、高温、强酸性和低氧气水平，而在现在的地球，只海底热液喷口才有。令人惊奇的是，在这深深的大海里竟然蕴藏大量生物，其中大多数具有巨大的生物医学和其他应用潜力。身处如此恶劣环境的鳞足蜗牛也被称为“海穿山甲”，很多海洋科学家对它特别感兴趣。

现在，鳞足蜗牛的遗传面貌终于被揭开了。

与许多科学家的预期相反，过去人们认为该生物应该含有一些新的特殊基因，才使它外表奇异，实际上，研究小组发现，这种蜗牛的所有基因都能在鱿鱼和珍珠牡蛎等其他软体动物体内找到，它的基因序列在进化过程中几乎保持不变。

研究小组确定了25种有助于蜗牛鳞片和壳形成的转录因子，这些转录因子也有助于其他软体动物们身上独特的坚硬的部分的形成，例如腹足动物的鳃盖、鱿鱼的喙、石鳖的骨针，或是多毛目环节动物尖端的刚毛。

“虽然没有发现新基因，但我们的研究为生物钙化提供了有价值的见解——基因组合的聚集、定位和开关决定了物种的形态，”Qian教授说。“公开鳞足蜗牛的基因组有助于我们了解软体动物的遗传机制，为应用奠定遗传基础，其中一个可能的方向是了解它们的铁壳如何承受深海压力，为我们制造更具保护性的装甲提供思路。”

这项研究发表在《Nature Communications》。生物基因组测序研究常常给生物医学和其他领域带来突破，例如，海底热液喷口微生物身上的一种酶（耐热DNA聚合酶）就被用于检测COVID-19以及其他病毒，如艾滋病和SARS。

原文检索：The Scaly-foot Snail genome and implications for the origins of biomineralised armour

（生物通：伍松）