发育沙漏的解释性进化发育模型
生物物理
2017-01-31 v3 分子网络
摘要
“发育沙漏”描述了一种形态分歧模式：在胚胎发育的早期和晚期分歧增加，而在远缘物种间存在一个显著保守的时期（即“系统型阶段”）。最近的研究在基因组层面发现了支持沙漏效应的证据。例如，系统型阶段表达最古老且最保守的转录组。然而，导致沙漏模式的调控机制仍是一个未解之谜。在此，我们利用发育过程中调控基因相互作用的进化模型，来确定沙漏效应在一般情境下出现的条件。该模型聚焦于控制发育过程的层级基因调控网络，以及在该网络结构受到随机扰动下的种群进化。模型预测，在相当普遍的假设下，底层基因调控网络的时间表示结构中会出现沙漏模式。相应基因的进化年龄也遵循沙漏模式，最古老的基因集中在沙漏的腰部。沙漏效应的关键在于，随着发育的进行，发育调控因子应具有越来越特异的功能。对黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）发育基因表达谱的分析提供了与我们的理论预测一致的结果。
引用
@article{arxiv.1309.4722,
title = {An explanatory evo-devo model for the developmental hourglass},
author = {Saamer Akhshabi and Shrutii Sarda and Constantine Dovrolis and Soojin Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.4722},
year = {2017}
}