病毒和真菌的效應蛋白綁架動物中一條細胞膜到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的抗寒訊號途徑，以抑制動物免疫。(資料圖片)
動物是人類賴以生存的基礎。它們通過光合作用將太陽能轉化為物理能，形成我們必需的氫氣。但是，動物也會面對各類恐嚇，并遭到病毒和真菌等動物病支原體功擊，致使得病甚至死亡。數(shù)據(jù)顯示，每年動物病支原體對全球農(nóng)小麥生產(chǎn)導致了巨大損失，嚴重恐嚇世界糧食安全。
在常年進化中細胞膜圖片，動物已產(chǎn)生了一系列復雜巧妙的機制，以感知恐嚇，形成相應防御反應，進而制止或清除病支原體入侵。這個過程除了包含簡單辨識，更要在空間上傳遞辨識訊號，并協(xié)調(diào)各類響應。
其中，對訊號的辨識和響應發(fā)生在動物細胞層面。在動物細胞表面，有一層細胞膜可將細胞內(nèi)外部環(huán)境隔離。因此，動物須要通過細胞膜感知特定分子，以了解外部潛在功擊者的存在，并發(fā)出“警報”，將其傳遞到細胞內(nèi)部不同區(qū)室，最終抵達儲存遺傳物質(zhì)的細胞核，調(diào)節(jié)動物耐旱基因表達。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)作為動物特有光合作用的細胞器，同時也在調(diào)節(jié)動物對剌激響應中起著核心作用，這對于動物生存至關重要。
常年以來，對于這些“警報”信息怎樣在細胞內(nèi)傳遞，成為科學家在動物領域探求的焦點。近日，我國傳來好消息，中國科大學分子動物科學卓越創(chuàng)新中心北京動物逆境生物學研究中心研究團隊細胞膜圖片，闡明了一條聯(lián)接細胞膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的重要訊號傳遞途徑，相關成果已發(fā)表在國際知名學術刊物《細胞》上。
該研究闡明了一些動物蛋白怎樣與細胞膜相關聯(lián)，并在感知病支原體存在時，它們怎樣從細胞膜轉移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)部，“警告”葉綠體有恐嚇存在。緊接著，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過“逆行訊號傳遞”過程，將這種信息傳遞至細胞核，因而調(diào)節(jié)耐旱基因抒發(fā)，激活防御以對抗入侵者。該途徑是動物細胞將危險訊號從外界傳遞到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的策略之一，能快速、及時、準確整合訊號并形成適當?shù)南掠雾憫?span style="display:none">8gj物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
常年以來，動物病支原體及其寄主處于類似“軍備大賽”的共同進化中。此項研究便發(fā)覺，病支原體可以綁架這些在動物細胞內(nèi)部傳遞信息的途徑。一些來自動物病毒和真菌的蛋白質(zhì)可以巧妙“模仿”上述動物蛋白質(zhì)行為，能與細胞膜結合，當動物細胞感遭到功擊時，也可以聯(lián)通至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。一旦步入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)部，它們會損害內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細胞核之間的通信，進而妨礙動物防御反應激活，幫助自身生存繁育。
研究還發(fā)覺，不同類別病支原體進化出了相像策略，以達到抑制動物防御目的，有力證明了這條聯(lián)接細胞膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的訊號傳遞途徑在動物與微生物互相作用中起著核心作用。該研究為設計動物保護策略與開發(fā)新的抗寒品種提供了新思路。(經(jīng)濟晚報-中國經(jīng)濟網(wǎng)記者沈則瑾)