本帖最后由 sunsong7 于 2010-12-24 22:31 编辑
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! |, A4 I. ]% L. e% `* L( t5.5亿年前增氧事件推进动物演化
# q( F) c; A$ O作者：Christopher Schofield 来源：《EMBO报告》 发布时间：2010-12-24
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丝盘虫（来源：Karolin von der Chevallerie, University of Hannover）
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/ ?* E7 p- D) ?* h% Z4 ? n; x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。
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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。1 ^' z- l4 p F8 |4 B1 y
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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。: G* ~+ t: _8 l; _, N+ V$ N. Z) ?. I
+ k1 y1 d; P S* ~/ N7 a; s9 F) {“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。”1 X* S3 o+ E# J! B/ U
1 n# V7 m. x, H }7 Z( r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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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。
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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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" N8 a5 o; M- ~1 g5 ?0 R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）
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The hypoxia-inducible transcription factor pathway regulates oxygen sensing in the simplest animal, Trichoplax adhaerens
5 R! Y% [- j& |5 @* vChristoph Loenarz, Mathew L Coleman, Anna Boleininger, Bernd Schierwater, Peter W H Holland, Peter J Ratcliffe and Christopher J Schofield
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+ z: E* s* i9 [ W4 @8 e9 D4 NAbstract
" ~% {$ v) A& V& a' P: RThe 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.2 E0 o9 M5 S( H7 ^1 W" [3 r9 }
http://www.nature.com/embor/jour ... /embor2010170a.html | 
发表于 2010-12-24 22:31
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