蜈蚣将细菌和真菌这一有毒武器融入毒液中

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蜈蚣。资料来源:艾文·昂德海姆

毒液专家罗纳德·詹纳博士从自然历史博物博物馆与他的同事博士联合于此奥斯陆大学和挪威科学和技术大学都揭开了蜈蚣毒液的秘密。

作为正在进行的、更广泛的研究蜈蚣毒液的一部分,研究人员开始发现蜈蚣毒液毒素是否在其他地方进化,而不是在它们直接的节肢动物祖先的其他地方。

他们很快就揭开了蜈蚣已经用蛋白质反复储存毒液,这些蛋白质在细菌和真菌中独立地演变。蜈蚣通过称为“水平基因转移”的过程获得了这些毒素组分。

水平基因转移是指遗传物质在远亲生物(如细菌、真菌和蜈蚣)之间转移的过程。它区别于遗传物质从父母到后代,从祖先到直系后代的运动,称为垂直基因转移。

罗纳德·詹纳博士是美国自然历史博物馆生命科学部的研究员,他说:“这一发现意义非凡。它揭示了迄今为止已知的水平基因转移对动物毒液成分进化的最大、最多样化的贡献。”

许多研究已经进入各种生物的毒液中:蛇,蝎子,蜘蛛,往往是因为它们对人类危险。然而,由于蜈蚣对人类不危险,他们的毒脉在研究方面被忽略了。但兴趣是上升,并且在蜈蚣毒液进化中发生的复杂进程表明,对研究水平基因转移等现象进行肥沃的地面。

当研究小组开始研究这些蜈蚣毒液中的特定蛋白质时,他们有了一些重要的进一步发现。罗纳德·詹纳博士解释道,“蜈蚣通过水平基因转移获得的五种毒液蛋白家族中,有三种被细菌明显利用来利用它们的宿主”,包括通过形成小孔来破坏它们的细胞。

他们还注意到“三个蛋白质家族都被水平转移了两次,这表明水平基因转移是蜈蚣毒液进化中一个意想不到的重要因素。”“尽管水平基因转移背后的机制,尤其是从细菌到动物的水平基因转移,尚不清楚,但已知它对不同的动物群体产生了一系列适应性好处。”

论文发表在自然通讯

参考:evind A. B. Undheim和Ronald A. Jenner于2021年2月5日发表的《系统发育分析表明,通过水平基因转移,蜈蚣的毒液库被反复储存》自然通讯
DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 21093 - 8

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