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第四届中国药物基因组学学术大会暨_首届中国个体化用药—精准医学科学产业联盟大会

通过“唾液”看进化

2016/09/04 来源:来宝网
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导读
一个新的研究涉及人类,大猩猩,猩猩,猕猴和非洲绿猴,深入了解唾液的进化。这项研究, 8月25日发表于《科学报告》,研究了一个名为MUC7的基因,它告诉身体如何创建一个同名的唾液蛋白。


没有必要重新发明遗传的工具。

一个新的研究涉及人类,大猩猩,猩猩,猕猴和非洲绿猴,深入了解唾液的进化。

这项研究, 8月25日发表于《科学报告》,研究了一个名为MUC7的基因,它告诉身体如何创建一个同名的唾液蛋白。该蛋白长而薄,形成一个洗瓶刷状分子,帮助唾液形成粘糊糊,黏稠的性状。

该研究发现,MUC7基因内组成洗瓶的重要组成部分说明在研究的五个灵长类物种中被重复多次。大猩猩有最少拷贝该信息(4-5),而非洲绿猴最多(11-12)。人类在两者之间为5-6。

对MUC7进化史进行了深入的分析,研究人员得出结论,重复说明众多的副本可能赋予进化优势,灵长类动物 - 可能通过提高唾液的重要特征,例如其润滑,或许更重要的是,它的结合微生物(一种能力,可以帮助抑制病)的能力。

除了完全新的之外,进化青睐尝试和真正的遗传工具的扩展,布法罗大学生物学家Omer Gokcumen,与布法罗大学口腔生物学系唾液研究员斯特凡鲁尔共同领导了这项研究说。

“你并不总是要创造一个新的工具,”Gokcumen,博士,生物科学在UB助理教授。 “有时候,你只需要扩大你已有的工具。”

在MUC7的情况中,一遍又一遍地重复遗传指令导致更长,更密的蛋白质,这是可能更好的执行两个保护任务:润滑嘴 - 这有利于说话,咀嚼和其他重要功能 – 和连接微生物,以加快从口腔去除致病的病原体。

MUC7的演化

在MUC7基因内重复的遗传指令,科学家称之为串联重复序列 - 基因里DNA的多次串连短字符。

这项新的研究表明,灵长类进化,在他们MUC7串联的DNA重复,有时在变化(进化的一个正常部分)。

但在一个关键途径遗传物质保持不变:DNA片段是告诉身体如何使氨基酸丝氨酸和苏氨酸的洗瓶骨干的两个重要组成部分,所有灵长类动物均有。创建丝氨酸和苏氨酸的方向在整个人类,大猩猩,猩猩,猕猴和非洲绿猴串联重复同一地点被发现。

这种情况发生的随机的可能性很小,这暗示了这些基因序列提供了一个进化优势,Gokcumen说。

这种假设是由MUC7蛋白质的功能丝氨酸和苏氨酸发挥关键作用引起。MUC7内,这两种化合物作为糖分子锚固点,其从蛋白质骨架中像刷毛突出。正是这些刷毛起着结合微生物的重要任务。

该研究阐明了串联重复序列如何成为快速适应进化的模块。

“串联重复序列可能是基因组的许多不同的基因快速适应环境的重要途径,”Duo Erica Xu,该研究报告的第一作者,UB学院生物科学的博士生说。

这项研究建立在布法罗大学口腔生物学系科学家开创性的工作上,他们30年前发现了MUC7蛋白质并进行MUC7基因测序,鲁尔,同系的教授说。

“唾液是一个重要的体液,主流生物医学中很长一段时间没有得到足够的重视,”鲁尔说。 “令人惊讶地看到了现代科技再次激起iMUC7的研究,在未来的几年中,我们期待通过这类跨学科研究能从进化遗传学家那里学到更多有关口水的信息。”

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