解码Axolotl基因组

由维也纳，德累斯顿和海德堡的科学家领导的研究小组已经解码了墨西哥蝾螈蝾螈的整个遗传信息。axolotl基因组是有史以来最大的基因组序列，将成为研究再生肢体和其他形式再生的分子基础的有力工具。

蝾螈长期以来一直是发育，再生和进化研究的宝贵生物模型。尤其是墨西哥蝾螈(Ambystoma mexicanum)因其令人惊人的身体部位再生能力而受到特别关注。如果食人族倾斜的动物失去肢体，它将在几周内重新获得完美的替代品，并在正确的位置完成骨骼，肌肉和神经。更加迷人的是，蝾螈可以修复断裂的脊髓和视网膜组织。这些品质和相对容易的繁殖使其成为最受欢迎的生物模型，在实验室中培育了150多年。

研究再生的演变

最大的蝾螈群体之一由现任维也纳分子病理学研究所(Elly Tanaka)的Elly Tanaka团队维护。位于德累斯顿工业大学德累斯顿DFG再生疗法中心和德克萨斯州马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所(MPI-CBG)的田中小组正在研究肢体和脊髓再生的分子细胞生物学以及这些机制是如何演变的。多年来，该团队为蝾螈开发了广泛的分子工具包，包括全面的转录组数据，揭示动物基因组中的蛋白质编码序列。使用这些工具，Elly Tanaka和她的同事能够识别启动再生的细胞并描述控制该过程的分子途径。

为了充分了解再生并找出其在大多数物种中如此受限的原因，科学家们需要获得基因组数据来研究基因调控和进化。到目前为止，由于其庞大的规模，蝾螈基因组已经避免了完整的装配：在320亿碱基对，它比人类基因组大十倍以上。使用现有工具的序列组装过程被该基因组中的大量重复序列所混淆。

对最大基因组进行测序的挑战

由Elly Tanaka(IMP)，Michael Hiller和Gene Myers(均为MPI-CBG)以及海德堡理论研究所(HITS)的Siegfried Schloissnig领导的国际研究团队现已对完整的进行排序，组装，注释和分析。 axolotl基因组，有史以来最大的基因组解码。使用PacBio平台，一种产生长读数以跨越大型重复区域的测序技术，在DRESDEN概念基因组中心(MPI-CBG和TU Dresden之间的联合操作)中对总共72 435 954个读数进行测序。由Gene Myers和Siegfried Schloissnig与他在海德堡的团队共同开发的软件系统被用于组装数百万件的基因组。

对组装基因组的分析发现了几个似乎指向蝾螈独特性的特征：研究人员发现，仅存在于蝾螈和其他两栖动物物种中的几种基因在再生肢体组织中表达。最引人注目的是，一个名为PAX3的基本发育基因在基因组中完全缺失，其功能已被另一个称为PAX7的基因所接管。这两种基因在肌肉和神经发育中起着关键作用。

该研究的共同第一作者，IMP的博士后研究员Sergej Nowoshilow说：“我们现在掌握了地图，以研究腿部等复杂结构的重建方式。”“这是使用axolotl的科学家群体的一个转折点，这是150多年前开始的一项研究冒险的真正里程碑。”

现已公开获得的蝾螈基因组序列是全世界研究组织再生研究的有力资源。

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