本帖最后由 sunsong7 于 2010-12-24 22:31 编辑
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5.5亿年前增氧事件推进动物演化
$ d' V4 @1 Q6 B# t7 p作者：Christopher Schofield 来源：《EMBO报告》 发布时间：2010-12-24
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- \$ m) @1 t2 V5 j, e, t9 H. }丝盘虫（来源：Karolin von der Chevallerie, University of Hannover）
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# f `; K5 ?6 {# T6 J+ m' M3 t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。
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) J" @3 z6 n$ e( P+ X" M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。
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. \/ O9 K! f; N$ F/ D* s“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。”& U, Q9 l+ g" E9 I3 f) X
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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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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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" ~# {& D3 j2 X) l" j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。- X( H' R( q# k% I. Q# `
7 r, M* }. W6 R6 M+ F+ g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 adhaerens4 ^% f0 J2 X5 t& u4 A' t2 h' _
Christoph Loenarz, Mathew L Coleman, Anna Boleininger, Bernd Schierwater, Peter W H Holland, Peter J Ratcliffe and Christopher J Schofield
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: | s# ]8 I) F& Y) Y& g QAbstract / ~+ y! j+ B; U3 h+ y3 {2 Q
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.
% T! h9 P. \) U$ X2 G9 hhttp://www.nature.com/embor/jour ... /embor2010170a.html | 
发表于 2010-12-24 22:31
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