海绵（属于多孔动物门Porifera）是最古老的后生动物之一。海绵是一种多细胞滤食性动物，该生活方式是由它的领细胞腔（choanocyte chambers）组成的复杂水沟体系（aquiferous system）完成，该体系在后生动物中非常独特。这或者反映了海绵早在肌肉和神经等特征进化前已与其他动物发生分散，或是反映海绵失去了这些特征。来自Amphimedon queenslandica（寻常海绵纲Demospongiae）和Oscarella carmela（同硬形海绵亚纲Homoscleromorpha）的基因组分析数据支持该独特性观点，这些海绵中缺失了许多后生动物的关键基因，但是这种现象在其他海绵中是否同样存在还不得而知。为此，哈佛大学的研究人员对目前已知的四大纲八个种的海绵转录组进行了深入分析，重点寻找了与动物复杂性相关的基因和通路*，研究成果发表在近期的Mol Biol Evol上（影响因子10.353）。

         研究人员首先采用转录组测序技术对四大纲（六放海绵纲Hexactinellida，Demospongiae，Homoscleromorpha，和钙质海绵纲Calcarea）八个种（Aphrocallistes vastus，Spongilla lacustris，Petrosia ficiformis，Pseudospongosorites suberitoides，Ircinia fasciculata，Chondrilla nucula，Sycon coactum，和Corticium candelabrum）的海绵转录组进行比较分析（部分转录组测序项目由联川生物承担完成），寻找与动物复杂性相关的基因和通路。作为参考，研究人员也在三种单细胞后鞭毛生物，两种海绵（A. queenslandica和O. carmela），以及两种两侧对称动物的转录组和基因组中寻找这些基因。分析结果表明，所有海绵纲出乎意料地与其他后生动物共享大部分的基因。有趣的是，Hexactinellid，Calcareous和Homoscleromorph三种海绵与两侧对称动物共享更多的基因而非非两侧对称动物。他们发现大部分参与细胞—细胞通信，信号传导，复杂上皮细胞，免疫识别和生殖系/性别的代表性分子，只有少数但是潜在的关键分子缺失。一个值得注意的发现是，所有Demosponges（转录组和Amphimedon基因组）中一些重要基因发生了缺失，这可能反映了其与主干谱系包括Hexactinellid，Calcareous和Homoscleromorph的分散。

        上述研究结果表明，遗传复杂性产生于进化初期，因为这些基因在大多数动物谱系中都有存在，这也表明海绵或是经历了神秘的生理和形态复杂性，和/或是失去祖细胞类型或是生理过程。

*Ana Riesgo, Nathan Farrar, Pamela J Windsor, Gonzalo Giribet, Sally P Leys. (2014) The analysis of eight transcriptomes from all Porifera classes reveals surprising genetic complexity in sponges. Mol Biol Evol (published ahead of print)  [article]

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