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        生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了極端微生物魚類存活的遺傳機(jī)制
        
			
        
				2019-01-30 09:44:05
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        華盛頓州立大學(xué)的一位生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種遺傳機(jī)制，可讓魚類生活在有毒的酸性水中。這一發(fā)現(xiàn)為其他“極端弱勢群體”的運(yùn)作以及他們?nèi)绾芜m應(yīng)其充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境打開了大門。“這些魚非常極端，”華盛頓州立大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的基因組科學(xué)家Joanna Kelley說。“普通魚，當(dāng)你將它們放入水中時(shí)，大約一分鐘就會(huì)變成肚子。”
        

        生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了極端微生物魚類存活的遺傳機(jī)制
        

        來自堪薩斯州立大學(xué)，斯坦福大學(xué)和墨西哥的JuárezAutónomadeTabasco大學(xué)的Kelley及其同事研究了墨西哥南部的短鰭或大西洋鼴鼠。魚的尺寸略大于一英寸，生活在熱帶淡水，微咸水和含有酸性硫化氫的火山影響的泉水中。
        

        研究人員在三個(gè)排水系統(tǒng)中進(jìn)行了比較，比較了三組耐硫化氫魚和淡水魚中表達(dá)的基因。“在淡水系統(tǒng)中，有30多種魚類，”凱利說。“在硫化物泉中，有鼴鼠。”
        

        Kelley說，這項(xiàng)研究發(fā)表在“ 分子生物學(xué)與進(jìn)化 ”雜志上，是一項(xiàng)罕見的“自然實(shí)驗(yàn)”，其中在自然界中發(fā)現(xiàn)的情況類似于他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中所喜歡的受控環(huán)境。“這是我對(duì)此感到興奮的原因之一，因?yàn)槲覀冇羞@個(gè)自然實(shí)驗(yàn)，我們可以問這些問題，”凱利說。“這不僅僅是我們正在關(guān)注的一個(gè)例子。我們現(xiàn)在有能力比較硫化氫中的多個(gè)生存實(shí)例。”
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)，大約有170只極端魚類的35,000個(gè)左右的基因被開啟或上調(diào)，以解毒和去除硫化氫。其他系統(tǒng)的其他研究人員以前的研究已經(jīng)看到相同的基因解毒硫化氫。
        

        “這并不是說他們要把硫化氫排除在外，”凱利說。“并不是說它們必然會(huì)轉(zhuǎn)向其他一些不相關(guān)的基因。事實(shí)上，以前與硫化氫解毒有關(guān)的基因是開啟或出現(xiàn)的。這真的是令人興奮的部分。”
        

        Kelley的共同調(diào)查員之一，堪薩斯州立大學(xué)的助理教授Michael Tobler表示，這項(xiàng)工作可以幫助科學(xué)家預(yù)測物種如何適應(yīng)其他壓力因素。
        

        “在這些棲息地中，天然污染物讓我們對(duì)未來有所了解，并幫助我們思考生態(tài)系統(tǒng)中遭受人為變化或污染的情況，”Tobler說。“我們可以了解當(dāng)添加污染物時(shí)生態(tài)系統(tǒng)如何變化以及生物體如何應(yīng)對(duì)這種變化。”
        

        該魚還可以幫助進(jìn)化發(fā)展，老齡化研究，進(jìn)化生態(tài)學(xué)地址的問題。
        

        “由于各種原因，極端環(huán)境是研究進(jìn)化過程的好地方，”凱利說。“我們知道選擇壓力。在這種情況下，選擇壓力是硫化氫。所以我們可以研究極端環(huán)境中的進(jìn)化過程，當(dāng)我們不知道選擇壓力是多少還是多個(gè)時(shí)我們不能微妙的選擇壓力。“
        

        在人類中，低水平的硫化氫充當(dāng)信號(hào)分子，有助于調(diào)節(jié)大腦，心臟和其他器官的生理過程。Kelley及其同事的工作可能有助于更好地理解其工作方式，以及可能的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
        
			

			
          
        
			
        
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