跳跃的基因， 又名 转座子对于我们大多数人来说可能并不熟悉，但它们在最近两项与水肺潜水员珍视的海洋生物（章鱼和海龙）相关的研究中占有重要地位，并且可以解释围绕这些生物的一些谜团。
转座子是一种能够在基因组（细胞中发现的 DNA 指令集）内移动的 DNA 序列。转座子可以使用分子复制粘贴甚至剪切粘贴机制来重组或复制自身，并且当它们将自身插入基因中间或附近时，可以引起快速的遗传变化，从而阻止该基因正常工作。
转座子占人类大脑基因组的 45%，但现在首次在无脊椎动物（无脊椎动物）的大脑中发现了转座子。 章鱼 ——这或许可以解释其被证明的高水平智能。
这项研究是由 20 名研究人员组成的国际团队进行的，由里雅斯特国际高等学校 (SISSA) 的 Remo Sanges 和那不勒斯 Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZAD) 的 Graziano Fiorito 协调。
科学家们表示，章鱼的“极其复杂”的大脑和认知能力在无脊椎动物中是独一无二的，在普通章鱼的大脑中发现跳跃基因后，他们认为跳跃基因是这种类似于脊椎动物的复杂性的关键。 章鱼 (章鱼 寻常）和加州 章鱼 (章鱼 双斑).
研究人员表示，与人类一样，一些转座子不活跃，因为它们随着时间的推移积累了突变，而另一些转座子虽然完好无损，但却被细胞防御机制阻断——尽管即使是转座子的片段和破碎的副本也可以为进化提供原材料。
最相关的转座子，称为长散布核元件（LINE），仍然具有潜在的活性。此前人们认为 LINE 活动只不过是遥远过去的遗迹，但最近的研究表明，LINE 活动在大脑中受到精细调节，尤其是在海马区，并且可能与学习和记忆等认知能力有关。
章鱼基因组富含转座子。大多数都是不活跃的，但通过使用最新的测序技术来关注那些仍然能够复制和粘贴的细胞，研究人员在章鱼大脑的某些部分中发现了 LINE 家族的一个元素，该部分对认知能力至关重要。
“当我在显微镜下看到这种元素在垂直叶中的非常强烈的活动信号时，我简直跳上了椅子，垂直叶是章鱼的大脑结构，是学习和认知能力的所在地——就像章鱼的大脑结构一样。 SZAD 的 Giovanna Ponte 说：“人类的海马体。”
桑吉斯说：“在两种章鱼的大脑中发现活跃的 LINE 家族元素非常重要，因为它支持了这些元素具有超越复制粘贴的特定功能的观点。”该研究发表于 BMC生物学.
海龙的样子
俄勒冈大学的科学家表示，就仅在澳大利亚野外发现的海龙而言，转座子可以解释水下摄影师如此珍视的独特外观。
通过对草海龙和叶海龙的基因组进行测序，科学家们发现，其他脊椎动物中直接发育面部、牙齿、附肢和神经系统部分的一组关键基因缺失。
研究助理克莱·斯莫尔教授评论说：“海龙在一群已经很奇怪的鱼中显得很奇怪。”他指的是它们在海洋中的近亲。 雉科 家庭、海马和海龙。
“人们对头部和面部等事物的进化可塑性非常感兴趣，”与斯莫尔共同领导这项研究的高级研究员苏西·巴沙姆（Susie Bassham）说。 “海龙可以成为这类问题的很好的研究案例，因为它们进化得相当快，存在着极端的差异。”她说，与海马和海龙一起，它们在大约 50 万年前开始分支，“从进化标准来看，这是相对较晚的时间”。
研究人员通过斯克里普斯研究中心的桦木水族馆和田纳西州水族馆获得了罕见的组织样本，分析了海龙以及海马和海龙的基因序列。与斑马鱼、刺鱼等硬骨鱼相比， 雉科 海龙缺少指导发育的基因，但与它们的亲戚不同，海龙还含有比平常更多的转座子。
使用专门的 X 射线显微镜拍摄了 3 厘米长的杂草海龙的高分辨率 30D 图像（细叶羽翅目）。它被分段扫描，图像缝合在一起形成完整的图片，揭示了海龙骨骼的最细微的细节。
“以前没有人以这种方式想象过海龙的任何部分，”巴沙姆说。 “我们可以看到，叶状桨的支撑结构似乎是由刺制成的，然后肉质附属物被添加到末端。”她说，这强化了这样一种观点，即装饰性附属物是从刺进化而来的。
研究小组希望公开海龙的基因组序列将有助于了解这种奇怪生物是如何进化的，并有助于保护它们。他们的研究发表在 美国国家科学院院刊.
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