日前，中科院海洋所研究員楊紅生課題組和相建海、李富花研究員課題組，與天津生物芯片技術公司、加拿大紐芬蘭紀念大學等單位合作，首次完成了仿刺參（俗稱海參）的全基因組精細參考圖譜的繪制，揭示了海參的特殊形態(tài)進化與強大再生潛能的分子基礎。相關研究在《科學公共圖書館—生物學》在線刊發(fā)。
海參處于從無脊椎向脊椎動物分化的獨特進化地位，也是國內外重要的海產(chǎn)經(jīng)濟物種，具有極高的營養(yǎng)與醫(yī)用價值。研究人員構建了海參全基因組的精細圖譜，分析發(fā)現(xiàn)了調控動物關鍵進化過程中脊索形成的關鍵轉錄因子在棘皮動物中顯著收縮，提示了棘皮動物在長期的進化過程中脊索、咽鰓裂消失的潛在原因。海參的近親海膽具有顯著、發(fā)達的外骨骼，而海參外觀柔軟，骨骼退化為細小的桌形體，基因組解析發(fā)現(xiàn)它們都具有相對完整的骨骼發(fā)育通路，不同之處在于海膽的礦化基因為31個，海參縮減為7個，而且海參礦化基因在發(fā)育過程中低表達，是其骨骼顯著退化的根本原因。
該研究利用多組學方法揭示了海參超強再生能力的分子機制，為組織器官再生機制與再生醫(yī)學應用、棘皮動物進化等研究提供了范式，也為海參遺傳選育提供了完整、重要的理論基礎。