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毒蛙對(duì)抗自身毒素的“悖論”得到解釋

更新時(shí)間:2017-09-22  |  點(diǎn)擊率:1400

  得益于一項(xiàng)新的研究,研究人員如今對(duì)有毒蛙類(lèi)對(duì)其自身毒素演化出的抵抗力有了新的了解。他們稱(chēng),這些發(fā)現(xiàn)具有重要的意義,因?yàn)樗赡芤鹬扑帢I(yè)的興趣。本文締一生物/締一生物為您分析毒蛙對(duì)抗自身毒素的“悖論”得到解釋。

 

 

  新熱帶界毒蛙會(huì)產(chǎn)生一種名叫地棘蛙素的神經(jīng)毒素,后者會(huì)附著于被稱(chēng)作乙酰膽堿受體的細(xì)胞膜蛋白,從而保護(hù)這些蛙不受傷害及遭捕食,但這一防御機(jī)制也要求生物本身對(duì)地棘蛙素產(chǎn)生適應(yīng)性耐受能力(以避免自己中毒的風(fēng)險(xiǎn))。作為直接的后果,這些蛙對(duì)乙酰膽堿(這是神經(jīng)細(xì)胞相互所需的關(guān)鍵神經(jīng)地質(zhì))的敏感性有所下降,但這是以乙酰膽堿受體的功能受損作為代價(jià)的。

 

  為了尋求對(duì)這一悖論的解釋?zhuān)琑ebecca Tarvin 和同事對(duì)這些蛙的乙酰膽堿受體的電特性進(jìn)行了仔細(xì)分析??茖W(xué)家們將蛙的乙酰膽堿受體在人的細(xì)胞中進(jìn)行表達(dá),在乙酰膽堿受體內(nèi)的單一氨基酸置換發(fā)生了 3 次獨(dú)立的演變,這促成了這些蛙對(duì)地棘蛙素和乙酰膽堿敏感性的降低。有趣的是,該受體的功能可通過(guò)額外的氨基酸取代(它們?cè)谟卸就苁老抵谢ゲ幌嗤┒鴝ui終得到挽救,這能讓其抵抗自己產(chǎn)生的毒素,并同時(shí)仍然能維持其靶向神經(jīng)遞質(zhì)的正常操作。

 

  Tarvin 等人指出,適應(yīng)性改變和蛋白演化一般來(lái)說(shuō)必須與許多演化壓力相平衡,而某些適應(yīng)性改變會(huì)付出代價(jià),至少在開(kāi)始的時(shí)候是這樣。作者進(jìn)一步指出,像地棘蛙素這樣的激動(dòng)劑是特別有效的毒素,因?yàn)閷?duì)這類(lèi)化合物的抵抗性相對(duì)較為復(fù)雜。

   

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