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研究表明缓步动物的Tun形成是由活性氧介导的

发布时间:2024-01-19 08:51:35编辑:可爱的眼神来源:

缓步动物通常被称为“水熊”,是一种八足微型无脊椎动物,以其承受极端压力的能力而闻名。四肢回缩和内部水分储存的大幅减少导致了tun 状态,大大提高了它们的生存能力。压力消除后,从 tun 状态中出现并恢复活动,生命周期的恢复就像从未发生过停滞一样。然而,缓步动物启动tun形成的机制仍然知之甚少。新的研究表明,缓步动物 tun 的形成是由活性氧介导的。

研究表明缓步动物的Tun形成是由活性氧介导的

缓步动物以其承受极端条件的能力而闻名,可以在冰冻、辐射和没有氧气或水的环境中生存。

它们通过休眠并进入“tun”状态来坚持下去,在这种状态下,它们的身体会脱水,八条腿缩回,新陈代谢减慢到几乎无法检测到的水平。

此前,人们对缓步动物进入和离开这种状态的信号知之甚少。

“缓步动物是一种八足微型无脊椎动物门,以其在极端环境压力下生存的卓越能力而闻名,”北卡罗来纳大学教堂山分校的阿曼达·斯迈瑟斯博士及其同事说。

“这种生存根植于它们启动隐生的能力,这是一种生理状态,其中新陈代谢减慢到接近不可检测的条件,尽管条件恶劣,但仍能长期生存。”

“虽然一些真核生物和细菌能够进行隐生,但没有真核生物能够在其整个生命周期中做到这一点,包括卵、幼体和成体,或响应缓步动物等广泛的压力源。”

“因此,缓步动物在干燥、冷冻、缺氧、渗透压波动和电离辐射(分别通过脱水、不形成低温、缺氧、渗透和辐射诱导的休眠)中生存的能力是无与伦比的。”

在他们的研究中,作者将缓步动物模型物种Hypsibius exemplaris暴露在冰冻温度或高浓度的过氧化氢、盐或糖中以引发休眠。

为了应对这些有害条件,动物细胞产生了具有破坏性的氧自由基。

研究人员发现,缓步动物使用一种基于氨基酸半胱氨酸的分子传感器,当它被氧自由基氧化时,它会向动物发出进入 tun 状态的信号。

一旦条件改善并且自由基消失,传感器就不再被氧化,缓步动物就会从休眠状态中苏醒。

当科学家使用阻断半胱氨酸的化学物质时,缓步动物无法检测到自由基,也无法进入休眠状态。

总而言之,新的结果表明,半胱氨酸是响应多种压力源(包括冰冻温度、毒素以及环境中盐或其他化合物的浓度)而打开和关闭休眠状态的关键传感器。

研究结果表明,半胱氨酸氧化是一种重要的调节机制,有助于缓步动物卓越的耐寒性,并帮助它们在不断变化的环境中生存。

作者说:“我们的工作表明,缓步动物在应激条件下的生存依赖于可逆的半胱氨酸氧化,活性氧通过氧化作用充当传感器,使缓步动物能够对外部变化做出反应。”

研究结果发表在《PLoS ONE》杂志上。