筑波大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種控制櫛水母獨特運動的蛋白質(zhì)。
梳狀水母兩側可見的彩虹移動燈光是海洋中最迷人的景象之一?，F(xiàn)在，日本科學家發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，可以控制這些光的運動，進而控制這些明確無誤的水下生物的運動。
在最近發(fā)表在《當代生物學》上的一項研究中，筑波大學的科學家們在梳狀果凍中發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)對于梳狀板的發(fā)育和運動至關重要，梳狀的身體結構使這些動物得名。
從海洋表面到海洋深處都可以找到梳狀水母，也稱為櫛水母。這些饑餓的海洋捕食者的特點是沿著它們的身體兩側延伸著八條明亮、彩虹色的波紋帶。這些帶由成排的梳狀板組成，梳狀板有數(shù)以萬計的微小毛發(fā)狀結構，稱為纖毛。梳狀水母通過這些梳狀板的拍打被推進水中。纖毛的同步波狀運動會散射周圍的光線，從而產(chǎn)生彩虹般的色彩。
“纖毛與稱為分隔薄片 (CL) 的結構捆綁在一起，”作者 Kazuo Inaba 教授說。“這些薄片被認為對纖毛的定向和同步運動很重要。在之前的一項研究中，我們發(fā)現(xiàn)了一種名為 CTENO64 的蛋白質(zhì)，它是纖毛定向所必需的，但只存在于 CL 的一部分中。我們?nèi)匀粵]有完全理解薄片的整體結構。”
梳板分為兩個不同的隔室：近端和遠端。了解到 CTENO64 存在于近端隔室中，并且為了更好地了解 CL 的分子組成，研究人員檢查了整個梳狀板中發(fā)現(xiàn)的整個蛋白質(zhì)。他們確定了那些既豐富又僅在梳狀板細胞中顯示基因表達的細胞。該搜索闡明了 21 種蛋白質(zhì)，包括一種新檢測到的名為 CTENO189 的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)與 CTENO64 位于不同的 CL 區(qū)域。
“當我們敲除這種新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)的基因時，CL 根本沒有出現(xiàn)在梳板的遠端區(qū)域，”Inaba 教授解釋說。“仔細觀察結構會發(fā)現(xiàn)，雖然梳狀板正常形成，但纖毛雜亂無章，正常的波浪狀運動模式消失了。”
總之，這些研究表明 CL 的兩個不同區(qū)域在控制梳狀水母的運動中起著不同的作用。近端 CL 提供了堅固的建筑基礎，而遠端 CL 確保纖毛之間的彈性連接。CL 中發(fā)現(xiàn)的這些蛋白質(zhì)共同維持推動梳狀水母穿過其海洋環(huán)境的漣漪運動。
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