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从粘液涂层蛞蝓到我们嘴里的唾液 , 许多滑溜溜的体液都含有粘液 。 那么这个生物学奇迹是如何进化的呢?根据一项关于称为粘蛋白的蛋白质的新研究 , 在哺乳动物中 , 答案是很多次 , 而且通常以一种令人惊讶的方式 。 这些分子具有多种功能 , 但作为一个家族 , 它们被称为粘液的成分 , 它们有助于该物质的粘稠稠度 。 通过比较49种哺乳动物的粘蛋白基因 , 科学家们确定了 15 种新粘蛋白似乎是通过将非粘蛋白转化为粘蛋白的加成过程进化而来的 。
科学家们提出 , 这些“粘蛋白化”事件中的每一个都始于一种不是粘蛋白的蛋白质 。 在某些时候 , 进化在这种非粘蛋白基础上添加了一个新部分:一个由称为氨基酸的短链组成 , 并用糖分子装饰 。 随着时间的推移 , 这个新区域被复制 , 添加了多个副本以进一步拉长蛋白质 , 使其成为粘蛋白 。 以前不知道蛋白质功能可以从获得重复序列的蛋白质以这种方式进化 。 不是粘蛋白的蛋白质仅通过获得重复就变成粘蛋白 。 这是进化使粘液的重要方式. 这是一种进化技巧 , 我们现在一遍又一遍地记录这种情况 。
以前不知道蛋白质功能可以从获得重复序列的蛋白质以这种方式进化 。 不是粘蛋白的蛋白质仅通过获得重复就变成粘蛋白 。 这是进化使粘液的重要方式. 这是一种进化技巧 , 我们现在一遍又一遍地记录这种情况 , 我们在粘蛋白中看到的重复序列被称为‘PTS重复序列’ , 因为它们富含脯氨酸、苏氨酸和丝氨酸 , 它们有助于粘蛋白发挥其重要的生物学功能 , 从润滑和保护组织表面到帮助我们的食物变滑这样我们就可以吞下它 , ” 口腔生物学教授说 。 “有益微生物已经进化到生活在粘液涂层的表面上 , 而粘液同时也可以作为保护屏障 , 通过保护我们免受有害的病原入侵者的侵害来抵御疾病 。 ”
在研究唾液时 , 研究小组注意到小鼠体内没有一种叫做 MUC7 的小唾液粘蛋白 。 然而 , 啮齿动物的唾液黏蛋白确实有类似大小的称为 MUC10 。 科学家们想知道:从进化的角度来看 , 这两种蛋白质是否相关?
答案是否定的 。 但接下来的研究发现令人惊讶 。 虽然 MUC10 似乎与 MUC7 无关 , 但在人类眼泪中发现的一种称为 PROL1 的蛋白质确实与 MUC10 的结构有部分相同之处 。 PROL1 看起来很像 MUC10 , 减去使 MUC10 成为粘蛋白的糖衣瓶刷重复 。
科学家们想知道其他粘蛋白是否可能以同样的方式形成 。 他们开始调查并发现了相同现象的多个例子 。 尽管许多粘蛋白在不同的哺乳动物群体中有着共同的祖先 , 但该团队记录了 15 个实例 , 其中进化似乎通过添加 PTS 重复将非粘蛋白转化为粘蛋白 。 研究人员指出该研究集中在几十种哺乳动物基因组的一个区域 。 他将粘液称为“惊人的生命特征” , 他很好奇相同的进化机制是否可能推动了一些粘蛋白在蛞蝓、粘液鳗鱼和其他小动物中形成 。 需要更多的研究来找到答案 。
【粘液的进化:我们是如何得到这些粘液的?】对粘蛋白的研究表明 , 进化生物学家和 UB 牙科研究人员之间的长期合作伙伴关系如何对对人类健康也很重要的基因和蛋白质产生新的见解 。
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