由中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所陳松林研究員帶領(lǐng)的研究組與上海海洋大學(xué)、德國維爾茨堡大學(xué)、葡萄牙阿爾加夫大學(xué)、深圳華大基因研究院等單位的科研人員聯(lián)合破譯了褐牙鲆全基因組序列，通過與半滑舌鰨全基因組比較分析，初步揭示了比目魚類變態(tài)發(fā)育的分子機(jī)制。

在該項研究中，科研人員對褐牙鲆開展了高深度基因組測序、組裝和分析，繪制了褐牙鲆染色體圖譜。通過與半滑舌鰨全基因組比較發(fā)現(xiàn)，盡管褐牙鲆和半滑舌鰨在七千萬年前就已經(jīng)開始分化，但是兩者的基因組存在高達(dá)85%的相似性，且有高達(dá)15,534個同源基因。通過比較基因組學(xué)分析，篩選到153個比目魚特異的基因家族、12個比目魚擴(kuò)張的基因家族以及106個比目魚的正選擇基因，這些基因、基因家族與細(xì)胞分裂和凋亡、眼睛大小調(diào)控、視網(wǎng)膜神經(jīng)遞質(zhì)、軟骨重構(gòu)、體軸發(fā)育、甲狀腺激素、視黃酸信號通路以及光傳導(dǎo)通路等比目魚變態(tài)過程中的生理和形態(tài)學(xué)變化密切相關(guān)。

相關(guān)研究利用褐牙鲆和半滑舌鰨變態(tài)發(fā)育不同時期的轉(zhuǎn)錄組測序，篩選到2307個差異表達(dá)的直系同源基因，其中包括21個甲狀腺激素信號通路基因以及9個視黃酸信號通路基因。通過甲狀腺激素合成抑制劑抑制實(shí)驗(yàn)以及視黃酸注射實(shí)驗(yàn)表明，視黃酸通過干擾甲狀腺激素對視黃酸受體、甲狀腺激素受體形成的異二聚體作用而抑制眼睛移動，揭示了褐牙鲆眼睛的移動受到甲狀腺激素和視黃酸信號通路的拮抗調(diào)控。

相關(guān)研究利用液相色譜和串聯(lián)質(zhì)譜法檢測顯示褐牙鲆兩側(cè)皮膚視黃酸濃度存在顯著差異，并且視黃酸注射可以顯著增加皮膚中色素細(xì)胞的數(shù)量，表明視黃酸在比目魚體色不對稱發(fā)育中也起到重要調(diào)控作用。尤為有意思的是，光傳導(dǎo)通路上的視蛋白在比目魚皮膚上也有表達(dá)。在不同波長光照射下，隨著比目魚在變態(tài)過程中身體逐漸發(fā)生扭轉(zhuǎn)，有眼側(cè)皮膚的藍(lán)光視蛋白可以接受更多的光照，導(dǎo)致體表視黃酸的合成，誘導(dǎo)成體型色素細(xì)胞分化；而無眼側(cè)皮膚由于光照較少，導(dǎo)致該體側(cè)不能形成大量黑色素細(xì)胞，從而首次揭示了比目魚體色左右不對稱的形成機(jī)制。

比目魚基因組及變態(tài)發(fā)育分子機(jī)制的解析不僅為達(dá)爾文進(jìn)化論關(guān)于不對稱的進(jìn)化起源提供了新的注解，為理解脊椎動物形態(tài)發(fā)育提供了新的線索，同時在生產(chǎn)實(shí)踐中為防止比目魚發(fā)生變態(tài)異常以及白化現(xiàn)象具有重要的指導(dǎo)意義。