我們與珊瑚礁共享分子盔甲
珊瑚礁面臨許多威脅。過(guò)度捕撈造成的海洋酸化,藻類捕獲以及有害微生物種群的爆炸都會(huì)危害世界上生產(chǎn)力最高,最多樣化的海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康。然而,珊瑚礁并非沒(méi)有防御能力。與人類一樣,它們具有一種有助于保護(hù)它們的免疫系統(tǒng)。今天發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B上的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),在珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的一種特殊分子在珊瑚中起著與人類相似的免疫作用。從進(jìn)化的角度來(lái)看,這表明該分子的免疫功能至少可以追溯到5.5億年。
作為國(guó)家地理學(xué)會(huì)的原始海洋項(xiàng)目的一部分,研究人員開(kāi)始對(duì)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的分子構(gòu)成進(jìn)行編目。該項(xiàng)目的基本目標(biāo)是更好地了解健康海洋生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。“我們的海洋正在迅速衰退,我們需要了解在沒(méi)有”正常“剩余之前的正常情況,”該研究的主要作者,加州大學(xué)圣克拉格斯藥學(xué)和藥學(xué)科學(xué)助理項(xiàng)目科學(xué)家Rob Quinn說(shuō)。迭戈。“我們需要找出健康的珊瑚礁看起來(lái)像什么,這樣我們才能確定那些轉(zhuǎn)變?yōu)椴唤】档纳汉鹘浮?rdquo;
雖然與圣地亞哥州立大學(xué)生物學(xué)教授福里斯特·羅爾,生物多樣性基礎(chǔ)上的加勒比研究和管理的馬克Vermeij,和其他同事工作作為州立圣地牙哥大學(xué),奎因的博士后研究員,一起分析了珊瑚已經(jīng)從收集的組織樣本的珊瑚礁關(guān)閉位于太平洋中部的南線群島,位于夏威夷以南約2000公里處。這些珊瑚礁被認(rèn)為是世界上最偏遠(yuǎn)和原始的珊瑚礁系統(tǒng)之一。
Quinn使用稱為質(zhì)譜的技術(shù)分析了組織樣本的分子內(nèi)容,該技術(shù)使用協(xié)調(diào)的離子束來(lái)分析存在的各個(gè)分子??匆幌伦x數(shù),一個(gè)分子特別突出了他:血小板活化因子,或PAF。“它基本上是我們?cè)谏汉髦袡z測(cè)到的最豐富的分子,”奎因說(shuō)。
在人類和其他物種中,PAF被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。它會(huì)引發(fā)炎癥,這是引入保護(hù)性免疫細(xì)胞以抵御病原體的關(guān)鍵過(guò)程。
Quinn然后研究了珊瑚組織的分子和基因組構(gòu)成,與南線群島的藻類競(jìng)爭(zhēng)。研究小組利用基因測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)珊瑚被其藻類競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手破壞時(shí),PAF及其產(chǎn)生的基因更為豐富。這表明當(dāng)珊瑚與藻類競(jìng)爭(zhēng)時(shí),PAF的產(chǎn)生是一種應(yīng)激反應(yīng),珊瑚的免疫系統(tǒng)的反應(yīng)與人體抵抗感染的方式大致相同。
研究人員估計(jì),珊瑚和人類的進(jìn)化譜系在大約5.5億年前發(fā)生了分化。PAF很可能在那個(gè)時(shí)期作為一種免疫分子出現(xiàn),并且從那以后它一直在各種物種的免疫系統(tǒng)中發(fā)揮作用。“盡管我們的免疫系統(tǒng)很復(fù)雜,但很多相同的事情已經(jīng)持續(xù)了5.5億年,”奎因說(shuō)。
他補(bǔ)充說(shuō),了解PAF水平在健康和不健康的珊瑚礁中的含義可以為海洋學(xué)家提供這些生態(tài)系統(tǒng)健康的生物標(biāo)志物。
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