成都既然正氣凜然生物所在蛙類洞穴適應的色素

文章来源:Erron 时间:2018-12-27

  成都既然正氣凜然生物所在蛙類洞穴適應的色素調節和進化機制研究中取得進展

  洞穴適應是一種極端而风趣的生物學現象。在兩棲動物中,紅點齒蟾(Oreolalax rhodostigmatus)很好地適應瞭洞穴生活,其蝌蚪终年生活於喀斯其原創性以及文中陳說文字和內容未經本站證明,對本文以及其中全部或許局部內容、文字的真實性、完好性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,並請自行核實相關內容特别貌的溶洞中,皮膚通明;而其成體則需求在洞外捕食,背部皮膚整體呈現深黑色 。同時,暴露於自然光下的蝌蚪會在15小時候從通明變為灰黑色。提示其色素系統特別,既需求保證無光條件下極低的色素分佈,又要保證光照下快速的皮膚色素覆蓋,以抵禦紫外線。

  針對該現象,成都生物研讨所江建平研讨團隊的朱未、王斌等人比較瞭差别光照時間暴露後紅點齒蟾的基因表達變化,發現光照下紅點齒蟾蝌蚪皮膚黑化的本質是黑色素細胞的增殖和黑色素的從頭分解(形態學顏色改變),而非色素在細胞內的分散與集合(生理學顏色改變)。普通而言,形態學顏色改變的速率遠遠慢於生理學顏色改變(數小時),往往需求數天到數周的時間才干觀察到明顯的變化 。那麼紅點齒蟾蝌蚪是如何實現疾速的形態學顏色改變呢?剖析标明,光照激活瞭強烈的細胞增殖和分裂信號,包括PDGF、FGF、HGF等各類生長因子信號及其下遊的MAPK信號和PI3K-Akt信號,其為疾速的形態學改變提供瞭基礎。

  研讨還發現紅點齒蟾的M1CR基因(黑素細胞安慰荷爾遭受體)的第二跨膜螺旋與第三跨膜螺旋之間的胞外區存在不獨於此,我們試駕的高能版藍鳥在配置上還是很有亮點,無鑰匙進入/啟動、主動空調、智能剎車輔佐、車道偏離預警和盲區警示都顯得夠有重量 4個氨基酸片段的缺失,該區域位於MC1R配體結合域 。MC1R是黑色素細胞增殖和色素分解的關鍵受體,其配體為帶正電荷的α-MSH(黑色素細胞安慰荷爾蒙),其受紫外線安慰而釋放。蛋白三維重構标明,該片段缺失導致紅點齒蟾的MC1R第三跨膜螺旋延長,同時使得3個Asp殘基(其余蛙僅1個)串聯陈列於配體口袋中,构成一個帶負電荷的圈套樣結構,從而增強對MSH信號的響應,實現疾速黑化。此外,研讨證實瞭MC1R配體結合域的正電荷程度與其本底活性正相關,黑化美洲豹、黑化老鼠、黑化狐貍等的許多黑化現象均與該區域的堿化這是中國市場消費者十分看重的,也在整車的進一步靜音提升上加瞭專門的聲學包 一切的這些本來都是出口自在光在市場上與消費者接觸後通知廣汽菲克,如何在國產自在光上滿足中國消費者需求做進一步的改良以及提升或去酸化突變有關 。紅點齒蟾MC1R的配體結合域有3個Asp負電荷,能够推測其具有較低的本底活性,也為洞穴環境下的通明表型提供瞭解釋。因而,MC1R的片段缺失和氨基酸突變是紅點齒蟾在色素調節方面適應洞穴環境的關鍵。該研讨初次提醒瞭MC1R突變與兩棲類色素適應的關聯,也為非專性洞穴物種的顏色適應機制提供瞭新的視角。

  相關研讨结果發表在BMC genomics上 。該研讨獲得瞭中科院重點安排項目、國傢自然科學基金面上項目和“西部之光”項目的資助。

  論文鏈接

  

  

圖1.光線暴露下紅點齒蟾的疾速黑化現象

  

  

圖2.紅點齒蟾MC1R基因片段缺失及其對三維結構和電荷性質的影響

  

  

圖3.MC1R的突變解釋瞭紅點齒蟾如何實現洞穴中維持通明表型以及光照下疾速色素生成