您当前的位置: 首页 > 时尚

热休克蛋白新发现控制遗传变异附图

2018-12-03 16:56:44

热休克蛋白新发现:控制遗传变异(附图)

[生物通讯]对植物和果蝇的研究提示,有一种蛋白质在整个生物世界的遗传和环境之间“巡逻”。该蛋白称为热休克蛋白90(heat-shock protein 90

,Hsp90),它控制着环境对发育的影响,阻止造成破坏的小遗传变异发生。

如名称所示,Hsp90保护着其它蛋白免受热环境以及化学胁迫的破坏。它还有维护生长发育的关键蛋白保持正确形状的作用。

Hsp90修复变形蛋白的能力使得生物体的遗传变异自然“休眠”。但随着环境条件变得严酷,Hsp90的“巡逻”作用会被削弱,遗传变异重新活化。

芝加哥大学的Christine Queitsch和他的同事发现,关闭植物体内Hsp90的活性变异就会打开变异。

这表明,抑制Hsp90的活性能够放大作物植物中的有用性状,帮助寻找抗病基因。“这是搜寻遗传变异的放大镜。”Queitsch说。

Hsp90在果蝇中也有同样的作用--尽管经过几亿年的进化,动植物之间存在巨大的生物学差异。“这暗示我们,这是一个不同寻常的机制。”Queitsch说。

许多其它种类的蛋白可能都有类似的作用,英国利物浦大学的生物学家Andrew Cossins认为。“我们正开始一步步揭开控制变异的微妙过程的神秘面纱。”他说。

Quietsch和她的同事用药物以及27 oC下培养种苗的方法抑制模式植物拟南芥中Hsp90

的活性。

药物和温度处理改变了叶子的颜色和整个植株的形状。含有相同基因、生长在同一环境下的拟南芥对处理的反应却不同,这表明除了遗传特点和环境,发育过程中的随机事件也影响着机体终的形态。

抑制果蝇中Hsp90的活性产生更加强烈的效果。果蝇长出了不成形的腿、眼和触角。这使得研究人员开始怀疑Hsp90

是否真能影响进化。但从植物试验得来的结果来看,它确实能。

Cossins对关闭Hsp90作为产生进化原材料的工具的可能性表示怀疑。“这纯粹是随机的遗传影响。”他说。“我认为这不是适应性应答。”

Hsp90隐匿和暴露突变的能力是其保护蛋白工作的副产品,康涅狄格大学研究植物进化的Carl Schlichting对此表示同意。但他认为,自然选择可能利用这个机制来产生新的生命形式。

“Hsp90进化的原因只有一个,但其副作用可产生重要的进化结果。”Schlichting说。“经过长期的进化,具有这种释放遗传变异能力的世系会变得有利。

参考文献:

Queitsch, C., Sangster, T. A. & Lindquist, S. Hsp90 as a capacitor of

phenotypic variation. Nature,

advance online publication doi:10.1038/nature749 (2002).

生物通摘译自NATURE

饺子机
聚氨酯保温钢管
正宗新会柑普茶
推荐阅读
图文聚焦