墨西哥洞穴鱼一生都生活在黑暗中。由于不需要视力，他们中的许多人失去了功能性眼睛。在超过30种墨西哥洞穴鱼中，当胚胎长成幼虫时， 杏耀娱乐移动客户端下载。，它们的眼睛就会停止发育。虽然它们仍然是一种有视力的，表面居住的鱼(墨西哥鱼)，但穴居的变种携带着基因突变，科学家还没有完全解开。

 

在一项由马里兰大学研究人员领导的新研究中，科学家们发现，杏耀在洞穴鱼发育的关键阶段，一种名为“胱氨酸-合成酶a”(cbsa)的基因突变会阻止血液流向它们的眼睛。在墨西哥所有的盲穴鱼品种中，缺乏血液会导致枯萎、发育不全的眼睛被皮肤和结缔组织覆盖。这项研究发表在2020年6月2日的《自然通讯》杂志上。

 

“我们知道控制眼睛退化的基因分散在墨西哥洞穴鱼的基因组中，”UMD的生物学教授William Jeffery说。“可能有10到20种不同的基因参与其中，这是我们第一次能够确定一个特定的基因，并展示其作用机制。”

 

cbsa基因被认为与一种叫做高胱氨酸尿症的人类疾病有关，这种疾病会导致视力缺陷，并可能导致大出血、中风、心脏病发作和过早死亡。了解盲穴鱼如何在变异cbsa中茁壮成长，可能有助于研究人员在未来开发高胱氨酸尿症的治疗方法。

 

杰弗瑞的团队和其他人之前的研究发现，洞穴鱼基因组中有多个区域可能承载着在发育过程中导致眼睛退化的基因。每个区域包含多达100个基因。同时调查所有地区是不现实的。因此，杰弗瑞的实验室与来自美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)和斯坦福大学(Stanford University)的合作者筛选了候选基因，他们选择了有希望的最小区域，并寻找在洞穴鱼发育的关键时期(即眼变性发生的时期)改变表达的基因。

 

在他们鉴定出的四个候选基因中，cbsa基因在所有穴居的盲眼物种中都发生了突变，而在正常的地表物种中则发生了突变。更重要的是，研究人员发现了盲穴鱼和高胱氨酸尿症患者之间的相似之处。

 

高胱氨酸尿症患者会出现视力和血液循环问题，包括血凝块、出血和动脉瘤。多年来，杰弗瑞和他的团队注意到失明的洞穴鱼幼虫在眼睛开始退化时，眼睛的血管会出现动脉瘤和出血。研究人员怀疑他们找到了他们的目标基因。

 

为了证实cbsa的突变与洞穴鱼的眼睛退化有关，科学家们使用了基因编辑工具CRISPR-Cas9和另一种方法，从正常的表面鱼的卵中突变正常的cbsa基因。大量的卵长大后变成了没有眼睛的卵。然后，研究人员表明，他们可以通过向穴鱼胚胎中注射正常的cbsa遗传物质来逆转穴鱼的眼睛退化。

 

杰弗瑞和他的同事们认为，变异的cbsa会对眼睛周围的血管系统造成损害，使正在发育的眼睛缺氧，从而导致眼睛的死亡。但是他们说关于这个过程还有很多需要了解的。

 

“这只是导致眼睛退化的多个基因中的一个，杏2杏耀”该研究的第一作者、学院生物学首席专家李马(音)说。“但是现在我们已经成功地找到了第一个，我们知道我们可以复制这个过程来寻找其他的。”

 

此外，了解cbsa的突变如何影响健康鱼的眼睛退化，可以帮助我们更好地了解该基因在血管系统中的功能。

 

杰弗瑞说:“墨西哥洞穴鱼不仅在同型半胱氨酸尿症的影响下生存下来，它们还在茁壮成长。”“我们能够了解的一件事是这些鱼是如何从眼睛出血中恢复的，这将为人类治疗这种疾病提供思路。”