| 查看: 874 | 回复: 2 | |||
shenxianshifu至尊木虫 (知名作家)
宗师
|
[交流]
【转帖】《科学》：美科学家发现首例动物体内自制胡萝卜素现象 已有2人参与
|
 动物体中需要保护视觉和皮肤健康、促进骨骼生长和维持其他重要生理机能的多种物质，胡萝卜素是构成这些物质的基础。常见的蔬菜胡萝卜内含有大量的β-胡萝卜素，它是让胡萝卜自身呈桔黄色的原因，也是构成维生素A的基础。 长期以来，科学家始终认为，通过饮食是动物获取所需胡萝卜素的唯一来源。没有文字记载说动物能够靠自身的能力生产或制造胡萝卜素。 然而，美国亚利桑那大学研究人员新公布的研究成果改变了人们的观点，他们发现，一种名为豌豆蚜虫的昆虫能够生产制造自身所需的基本营养成分——胡萝卜素。负责研究工作的是亚利桑那大学生态和进化生物学教授南希·莫兰，主要合作者包括化学和生物化学系研究专家泰勒·贾尔沃。研究论文发表在《科学》杂志上。 莫兰表示，从鸡蛋黄的黄色，到虾和三文鱼的粉色，再到火烈鸟、西红柿、胡萝卜、柿子椒和金盏花粉色等，这些颜色的背后均是胡萝卜素在“作祟”，人们从胡萝卜素的广泛分布中，不难明白它实际上存在于生命的各个角落。 莫兰和同事通过在实验室中培养豌豆蚜虫，了解到了它们是如何获得生产胡萝卜素的能力的。她表示，研究小组的发现源于实验室中发生一次幸运的意外以及其他科学家最近完成的豌豆蚜虫基因组测序工作。 豌豆蚜虫的英文学名为Acyrthosiphon pisum，它们的颜色有红色和绿色两种。豌豆蚜虫为无性系动物，“母亲”直接繁殖“女儿”，而“女儿”与“母亲”具有相同的遗传特征。 2007年，莫兰和同事在实验室中发现红色5A系豌豆蚜虫神奇地繁殖出黄绿色的后代时，知道这是豌豆蚜虫的基因发生突变的结果。他们将新生的黄绿色豌豆蚜虫称为5AY系，并将它们在实验室作为“宠物”培养，认为也许某天会有机会了解颜色出现如此变化的真正原因。 豌豆蚜虫体内存在着共生菌（symbiotic bacteria）。这些共生菌生活在豌豆蚜虫体内特殊的细胞中，并从母系豌豆蚜虫直接传递给其后代。共生菌为豌豆蚜虫提供了至关重要的营养。如果蚜虫的共生菌死亡，那么蚜虫也就随之而灭。 莫兰研究豌豆蚜虫和细菌体系长达数10年，知道有3种主要的共生菌并不生产胡萝卜素。此外，她十分清楚，豌豆蚜虫并不从它们的食物中获取胡萝卜素，因为豌豆蚜虫是通过吸取植物韧皮部树液来获得所需食物的，而树液本身胡萝卜素贫乏，并且蚜虫体内的胡萝卜素与植物中的并不相同。 2009年底，在豌豆蚜虫全部的DNA测序完成并为研究人员共享后，莫兰决定利用这些基因序列寻找豌豆蚜虫的胡萝卜素基因。由于有机物利用相同的生物合成途径获取胡萝卜素，因此莫兰和同事认为可以直接寻找豌豆蚜虫的胡萝卜素基因。 在豌豆蚜虫基因组测序中，研究人员分析的是红色豌豆蚜虫，它们带有额外的胡萝卜素基因副本，这使得研究人员很容易地找到了导致豌豆蚜虫呈红色的基因。随后，莫兰和同事的工作就是了解红豌豆蚜虫额外的胡萝卜素基因副本到底是来自豌豆蚜虫的DNA，还是来自少见的共生菌，或是因样品被真菌所污染的结果。 研究发现，从豌豆蚜虫中除掉共生菌并没有改变其后代的颜色，这意味着共生菌并不是蚜虫红色的来源。然而，通过追踪红色、绿色以及2007年获得的黄绿色豌豆蚜虫的家系，证明颜色变化符合孟德尔遗传特征，这表明导致豌豆蚜虫呈红色的DNA片段是豌豆蚜虫DNA的组成部分。 莫兰和同事发现的豌豆蚜虫遗传特征与其他研究小组的结果吻合，该研究认为，自然界豌豆蚜虫具有两种颜色的原因在于红色豌豆蚜虫更易受到寄生蜂的影响，而绿色豌豆蚜虫更容易受到其天敌如瓢虫的影响。 解释疑团最终的关键在于该基因片段从何而来。研究人员发现，蚜虫体中特殊的编译胡萝卜素代码的DNA片段不同于细菌的胡萝卜素基因，但与某些真菌（fungus）的胡萝卜素基因相同。莫兰认为，事实上是一种真菌基因进入了蚜虫的体内并被复制，虽然在两种微生物之间发生基因转移十分常见，但是一种真菌的功能性基因作为一种动物的DNA却是人们首次遇见。 莫兰表示，蚜虫和病原菌类（pathogenic fungi）之间的长期关联也许使得基因转移成为可能。或许这只是一个十分罕见的事例。然而，按照迄今为止的基因组研究获得的结论，单一的首次事例通常是广为存在事物的一个写照。新的发现表明生物体和它们基因组随着时间的推移发生交织，并以不同的方式融合。看来，不同的基因组和生物体以及家系之间的差异比人们想象中的要小许多。 动物存在许多需求，反映出的是先辈基因的丧失。这是人们的饮食需要多种氨基酸和维生素的原因。过去，人们认为没有动物能够重新获得这些已丧失的能力。但是，豌豆蚜虫的事例表明，它的确获得了生产自己所需化合物的能力。 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/232081.shtm |
回复此楼» 猜你喜欢
和伊朗人合作
已经有32人回复
-
江苏省自然基金
已经有8人回复
-
植物学论文润色/翻译怎么收费?
已经有106人回复
-
生命科学新英文普刊《INVESTIGATION OF LIFE SCIENCE》
已经有13人回复
-
国际普刊官网征稿INVESTIGATION OF LIFE SCIENCE
已经有8人回复
-
200一版的国际普刊（新刊活动），全流程只需七天
已经有2人回复
-
适合大创赛生科赛结项，学分紧急的同学，国际新刊INVESTIGATION OF LIFE SCIENCE
已经有18人回复
-
INVESTIGATION OF LIFE SCIENCE 第三期开放投稿，审稿快、版面费低
已经有13人回复
-
新审查指南施行半年，AI方向的专利申请是不是更看"技术味"了？
已经有20人回复
-
专利优先审查新办法出了，哪些成果值得走快速预审通道？
已经有33人回复
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
- 化学专业博士该不该去 天津出入境检验检疫局动植物与食品检测中心
已经有13人回复
- 怎样鉴别属于何种淬灭现象？
已经有5人回复
- 做组织培养诱导不出愈伤组织
已经有18人回复
- S180肉瘤小鼠，给药后肝脏指数增加，但与空白组无显著差异，这是个好现象还是毒性呢
已经有4人回复
- 继续补充两种植物
已经有16人回复
- 民间科学家李万源最新研究成果——阴阳五行系统辩证法
已经有82人回复
- 求助液相测定β-胡萝卜素的保留时间问题
已经有15人回复
- 示差检测器 胡萝卜素含量
已经有9人回复
- β-胡萝卜素的HPLC检测
已经有8人回复
- 有没有试剂能够抑制类胡萝卜素合成，同时又不破坏叶绿素？
已经有5人回复
- 维生素A与β-胡萝卜素的换算关系
已经有7人回复
- 求助B胡萝卜素发酵流程
已经有5人回复
- 【讨论】化学合成β-胡萝卜素的意义
已经有16人回复
- 【分享】《类胡萝卜素化学及生物化学》pdf 已搜索无重复
已经有4人回复
- 【转帖】美科学家发现地球最古老“僵尸蚂蚁”证据
已经有7人回复
- 【求助/交流】类胡萝卜素和类黄酮
已经有5人回复
墨香若水
木虫 (著名写手)
小小囧虫
- 应助: 15 (小学生)
- 金币: 3059.1
- 散金: 942
- 红花: 10
- 沙发: 1
- 帖子: 1408
- 在线: 255.2小时
- 虫号: 528502
- 注册: 2008-03-19
- 性别: GG
- 专业: 生物化学
2楼2010-05-13 15:15:32
iaminxanadu
木虫 (正式写手)
- 应助: 0 (幼儿园)
- 金币: 1473.3
- 散金: 1300
- 红花: 14
- 帖子: 631
- 在线: 429.6小时
- 虫号: 531438
- 注册: 2008-03-23
- 性别: GG
- 专业: 环境微生物学
3楼2010-05-13 16:01:40
20