本帖最后由 sunsong7 于 2010-12-24 22:31 编辑
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, I9 P' n2 y. R* g5.5亿年前增氧事件推进动物演化
% |4 }. d" M0 }作者：Christopher Schofield 来源：《EMBO报告》 发布时间：2010-12-24 : {2 W6 k' [0 V
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0 Z' [5 v1 L9 I' }/ [) U. A8 h丝盘虫（来源：Karolin von der Chevallerie, University of Hannover）
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牛津大学的科学家们近日发现了能解释5.5亿年前多细胞生物起源的重要线索，那时的大气含氧量从3%迅速升高到了21%，和现在的含氧量相同。$ d5 Y# I8 H& W# Y. h. m
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由C.Schofield教授带领的团队发现，人体检测氧气的原理和最原始的动物——丝盘虫（Trichoplax adhaerens）是相同的，因此，这种氧气检测系统可能在5.5亿年前动物起源时就出现了。* M6 k) y% p0 G m9 O& v( r
) z' `; ^) b" r5 K2 o1 d这项发现发表在《欧洲分子生物学组织报告》（EMBO Reports）上，它讨论了人体怎样感知和检测氧气，以及氧气含量怎样推动早期动物演化。Schofield 教授说：“对多细胞生物而言，有足够的氧供给每一个细胞是非常重要的，因此大气氧含量升高为多细胞生物起源创造了可能。" C6 f/ }) A! S, T* V
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“然而相对原始单细胞生物，多细胞生物还面临着一项挑战。由于细胞聚集成团，氧就不能直接从表面扩散到内部了。我们推测，这一困境推动了丝盘虫的祖先发展出能感知氧浓度的系统，以便在细胞缺氧时采取补救措施。”
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拥有了这种能力，动物便能更好地在低氧条件下存活。例如，若人体由于高原反应或强体力活动而缺氧，这一系统便能有所反应，防止中风、心脏病发作等。丝盘虫是一种小型海生动物，它没有器官的分化，只有五种细胞类型，看上去就像变形虫。科学家们分析了丝盘虫在缺氧条件的反应，发现这和人体应对缺氧的机制相同——毫不夸张地说，把丝盘虫体内起关键作用的酶放在人体细胞里，它也能发挥正常作用。
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8 r/ Z- M2 l! V% o0 T他们还察看了几种其它动物的基因组，发现多细胞动物普遍存在这种机制，而最原始的单细胞动物却没有，可见该机制是随着多细胞动物一同起源的。 d& s# l1 |& _
' F7 y; e( n; J/ Z/ Z! T人体最关键的氧气感知酶如果出现异常，可能诱发红血球增多症。该研究也为治疗这种疾病提供了新思路。
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了解从原始动物到人的演化历程，有助于我们深入了解细胞的运作过程。而了解常见的生化反应途径，是科学家们改善人类生活质量、延长人类平均寿命的重要基础。（来源：化石网/faywater） & T: o4 S( C% W1 f) } i" X
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The hypoxia-inducible transcription factor pathway regulates oxygen sensing in the simplest animal, Trichoplax adhaerens$ K& C8 n0 _4 h6 @1 \
Christoph Loenarz, Mathew L Coleman, Anna Boleininger, Bernd Schierwater, Peter W H Holland, Peter J Ratcliffe and Christopher J Schofield; \7 i2 e6 a! I
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Abstract $ _3 D/ F1 L5 L+ k. m- l8 D$ z
The hypoxic response in humans is mediated by the hypoxia-inducible transcription factor (HIF), for which prolyl hydroxylases (PHDs) act as oxygen-sensing components. The evolutionary origins of the HIF system have been previously unclear. We demonstrate a functional HIF system in the simplest animal, Trichoplax adhaerens: HIF targets in T. adhaerens include glycolytic and metabolic enzymes, suggesting a role for HIF in the adaptation of basal multicellular animals to fluctuating oxygen levels. Characterization of the T. adhaerens PHDs and cross-species complementation assays reveal a conserved oxygen-sensing mechanism. Cross-genomic analyses rationalize the relative importance of HIF system components, and imply that the HIF system is likely to be present in all animals, but is unique to this kingdom.
' o2 |' ~: Q: o- u0 W3 Zhttp://www.nature.com/embor/jour ... /embor2010170a.html | 
发表于 2010-12-24 22:31
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