《Developmental Biology》：Pax9 drives development of the upper jaw but not teeth in zebrafish
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在脊椎動物進化中，牙列缺失多次發生，斑馬魚口腔無牙但仍表達與哺乳動物牙齒發育相關轉錄因子。研究人員以 Pax9 為研究對象，構建斑馬魚 pax9el622突變體。結果顯示突變體咽齒正常但上頜骨和觸須缺失，表明 Pax9 參與上頜非牙齒結構發育。
在漫長的脊椎動物進化歷程中，牙列缺失現象頻繁上演。就拿斑馬魚來說，這種小小的魚兒十分獨特，它們僅在咽部深處長有牙齒，口腔頜部卻不見牙齒的蹤影�？善婀值氖�，斑馬魚在嘴巴周圍由神經嵴衍生的間充質中，依然大量表達著那些和哺乳動物牙齒發育密切相關的轉錄因子。這就好比在一個不需要建造某種房子（牙齒）的地方，卻還留著建造這種房子的設計圖紙（相關轉錄因子），這不禁讓人好奇：這些轉錄因子在這里到底有什么用呢？是毫無意義的 “遺留物”，還是在默默參與著其他重要的 “工程” 呢？為了解開這個謎團，來自國外研究機構的研究人員開啟了一場探索之旅。他們把目光聚焦在 Pax9 這個轉錄因子上，開展了深入研究。研究結果令人眼前一亮：Pax9 對于斑馬魚的牙齒發育似乎并非不可或缺，但在上頜發育過程中卻扮演著至關重要的角色。這項研究成果發表在《Developmental Biology》雜志上，為我們理解脊椎動物面部發育的分子機制提供了全新的視角，也為相關領域的研究開辟了新的方向。
研究人員在此次研究中主要運用了以下關鍵技術方法：利用轉錄激活因子樣效應物核酸酶（TALENs）構建斑馬魚 pax9el622突變體，通過對突變體的表型觀察，研究 Pax9 功能；同時借助轉基因技術，使用如sp7:EGFP 和alx4a:DsRed 轉基因品系，來標記特定細胞，輔助研究相關細胞在發育過程中的變化。
midfacial retrusion but normal teeth in pax9 mutant zebrafish
研究人員運用 TALENs 技術構建了斑馬魚 pax9el622突變體，這一突變體是外顯子 2 發生 10-bp 缺失，會導致翻譯提前終止。觀察發現，pax9el622/el622突變體能夠正常發育出魚鰾并存活至成年。并且，這些突變體咽部深處的牙齒發育正常，但上頜骨卻出現了異常，前上頜骨、大部分上頜骨以及鼻須和上頜須都未能正常形成。這表明，即使斑馬魚在進化過程中失去了口腔牙齒，Pax9 在其口腔區域仍具有重要功能，只不過并非作用于牙齒發育，而是參與了上頜骨等結構的形成。
討論
斑馬魚 pax9 突變體的實驗結果表明，Pax9 的祖先功能或許是支持嘴巴周圍由凝聚的神經嵴衍生間充質形成的多種器官發育。在進化到哺乳動物的這一譜系中，Pax9 的作用逐漸局限于口腔牙齒發育。由此可以推測，在非鯉科魚類中，pax9 的無效突變可能會產生不同的表型，這為后續研究提供了新的思路。
綜上所述，該研究通過對斑馬魚 pax9 突變體的研究，揭示了 Pax9 在斑馬魚上頜發育中的關鍵作用，而非牙齒發育。這一發現打破了以往人們對于 Pax9 功能的認知局限，表明 Pax9 在脊椎動物面部發育過程中的功能存在進化差異。它讓我們明白，在生物進化歷程中，基因的功能并非一成不變，而是隨著物種的演變發生著有趣的變化。這不僅有助于我們深入理解脊椎動物面部發育的復雜分子機制，也為研究相關疾�。ㄈ缛祟惖墓蜒腊Y等）的發病機制提供了新的方向，更為未來探索基因功能進化的奧秘提供了寶貴的線索。
