Strongylocentrotus purpuratus

ムラサキウニのゲノムは、カリフォルニア工科大学のケルクホフ海洋研究所やベイラー​​医科大学のヒトゲノムシーケンスセンターを含む70以上の機関の科学者チームによって2006年に完全に配列決定され、注釈が付けられました。^{[ 6 ]}ムラサキウニのゲノムの新しい改良版、Strongylocentrotus purpuratus v5.0がEchinobaseで利用可能になりました。S . purpuratusは、細胞生物学および発生生物学におけるいくつかの生物医学研究モデル生物の1つです。^{[ 7 ]}ウニは、(1)自由生活性で運動性のある海洋無脊椎動物であること、(2)左右対称の胚を持つが放射状の成体の体構造を持つこと、(3)棘皮動物にのみ見られる内骨格と水管系を持つこと、のゲノムが配列決定された最初の動物です。 （４）受容体レパートリーの途方もない複雑さにおいて独特な非適応免疫系を有する。 ^{[ 8 ]}

ウニのゲノムには約23,500個の遺伝子がコードされていると推定されている。S . purpuratusには353個のタンパク質キナーゼがあり、ヒトキナーゼサブファミリーの97%のメンバーが含まれている。^{[ 9 ]}これらの遺伝子の多くは、以前は脊椎動物の革新と考えられていたか、後口動物以外のグループでのみ知られていた。この種の配列を解読したチームは、一部の遺伝子は以前考えられていたように脊椎動物に特異的ではない一方で、他の遺伝子はウニには存在するが脊索動物には存在しないと結論付けた。

ウニのゲノムは大部分が非冗長であり、脊椎動物と非常によく似ているが、複雑さはない。例えば、脊椎動物に典型的な特徴であるイントロンを欠く化学感覚遺伝子が200～700個見つかった。 ^{[ 9 ]}このように、ウニのゲノムは、私たち自身や他の後口動物（棘皮動物とヒトの両方が属するより大きなグループ）のゲノムと比較できる。 ^{[ 8 ]}ウニはまた、脊索動物に最も近い現生の親戚でもある。^{[ 9 ]}最も厳密な尺度を用いると、ムラサキウニとヒトは7,700個の遺伝子を共有している。^{[ 10 ]}これらの遺伝子の多くは環境の感知に関与しており、^{[ 11 ]}頭部構造を持たない動物としては驚くべき事実である。

ウニには、ストレスを感知すると反応して潜在的に有毒な化学物質を除去する化学防御機構も備わっている。 ^{[ 12 ] [ 9 ]} S. purpuratusの免疫系には、Toll 様受容体などの先天性病原体受容体とLRRをコードする遺伝子が含まれている。生体鉱化作用に関与する遺伝子が特定されたが、これは典型的なヒト脊椎動物型 (SCCP) の相同体ではなく、^{[ 13 ]} P16のような膜貫通タンパク質をコードしている。ノーマン・ロバーツ滑脳症候群のReelinや、アッシャー症候群ネットワークのusherin やVLGR1などの多くの細胞骨格タンパク質など、ヒトの疾患に関連する遺伝子の相同遺伝子が多数存在する。^{[ 9 ]}

二酸化炭素濃度の上昇は、ムラサキウニのエピゲノム、遺伝子発現、表現型に影響を与える。二酸化炭素濃度は幼生のサイズも小さくするため、幼生の適応度に悪影響が出る可能性がある。 ^{[ 14 ] [ 15 ]}

紫色のウニのようなウニは、カリフォルニアの先住民によって食用として利用されており、黄色い卵塊を生で食べていた。^{[ 19 ] [ 20 ]}

カリフォルニアでは、生殖腺の成長がピークを迎える時期（したがって食用に適した時期）は9月～10月です。^{[ 21 ]}シーズン初期には生殖腺はまだ成長段階にあるため、収穫量は少なくなります。11月以降は生殖腺が発達しますが、収穫時のストレスによって産卵が誘発され、品質が低下する可能性があります。

モデル生物であるStrongylocentrotus purpuratus内には、 3種類の異なる真核生物DNA依存性RNAポリメラーゼが発見された。^{[ 22 ]}胚発生の研究と並行して、ヒト疾患のオルソログが、Strongylocentrotus purpuratusに見られる配列の潜在的な治療用途の研究につながった。2012年、セントアンドリュース大学の科学者は、アルツハイマー病や癌の研究に役立つ可能性のある、 Strongylocentrotus purpuratusゲノムの「2A」ウイルス領域の調査を開始した。 ^{[ 23 ] [ 24 ]}この研究では、細胞を「幹細胞」のような状態に戻すことができる配列が特定された。^{[ 23 ]}この特性により、特に損傷または老化した組織を再生する能力があるため、この種は長寿研究の候補となっている。この能力は、若い個体と比較して大きな不利益を受けていない高齢の個体でも維持されていることが判明した。^{[ 25 ]}