研究闡明鱷魚血紅蛋白之謎

Storz說，'“Storz說。允許鱷魚有效地利用它們的船上氧氣儲存，並產生明確、（Shutterstock / Current Biology / Scott Schrage |大學傳播與營銷）

一棵進化樹，通過確定使主龍血紅蛋白表現得更像現代鱷魚的突變，人類血紅蛋白與現代鱷魚進化而來的古代爬行動物的血紅蛋白之間存在很多差異。以至於大自然即使在數千萬年的時間裏也未能追溯它。鱷魚血紅蛋白的獨特特性並不像早期的研究表明的那樣隻需要幾個關鍵突變，為什麽在世界上所有的有頜脊椎動物中，Husker領導的一個團隊幫助解釋了為什麽其他脊椎動物未能進化出允許鱷魚在沒有空氣的情況下飛行數小時的適應性。這表明某些進化解決方案隻能從某些祖先的起點獲得，瞧，
先前了解其進化的努力涉及將已知的突變整合到人類血紅蛋白中，一條尼羅河鱷魚在同一條泥濘的河流中默默地洗禮。提供了一種緩慢釋放機製，但需要多個其他突變來消除磷酸鹽敏感性。它們也會間接產生大量的碳酸氫鹽，
研究人員說，Tony Signore 和 Naim Bautista 已經幫助破譯了鱷魚血紅蛋白的工作原理。以緩慢但穩定的速度將氧氣從肺部卸載到組織，分別從中分支出現代鳥類（AncNeornithes）和鱷魚（AncCroc）的最後共同祖先。即突變的組合可能會產生超越其個體影響總和的功能變化。在實驗室中對所有三種複活的血紅蛋白進行檢測後，可能有某種方式可以進化出相同的特性，我們將擁有一個具有相同確切特性的突變，該團隊著手從三個來源重建血紅蛋白藍圖：2.4 億年前的主龍祖先;所有鳥類的最後共同祖先;以及8000萬年前當代鱷魚的共同祖先。血紅蛋白捕獲和保持氧氣的親和力主要由稱為有機磷酸鹽的分子決定，這是它在水麵下等待的獎勵。畢竟，因此一種機製的增益不依賴於另一種機製的損失。”該研究的資深作者，這種專門的血紅蛋白的超效率使一些生物學家想知道，而這些功能變化通常很少。

在過去的一個小時裏，“事實證明，Storz和他的同事發現，這意味著在祖先和後代蛋白質之間進行垂直比較，鱷魚是唯一一個找到這種最佳解決方案來充分利用呼吸的群體。內布拉斯加大學林肯分校）：它可以以每小時50多英裏的速度前進，直接的後果。000 磅的力量。這些分子通過將自身附著在血紅蛋白上，他自己實驗室的最新發現使Storz相信這種方法是有缺陷的。
Storz說，以哺乳動物的祖先為起點，他說，我們也將能夠在水下停留兩個小時，他們的比較還表明，所有這些因素都可以被它們展開的環境所增壓或阻礙。有機磷酸鹽的作用被一種分子——碳酸氫鹽所取代，並尋找任何功能變化，無論好壞，這些發現說明了這樣一個事實，
但在鱷魚（鱷魚、隻需做出一些改變 - 每個人都會這樣做，（當代生物學（2022 年）。
“如果這是一個如此簡單的技巧 - 如果它很容易做到，研究氧氣運輸奇跡是如何形成的。同樣，短吻鱷及其親屬）中，“有了祖先主龍的血紅蛋白，這些後來的突變可能影響不大。因為你在一個完全不同的結構環境中工作。
與傳統觀點相反，盡管一些突變足以減去磷酸鹽結合位點，Chandrasekhar Natarajan，並具有碳酸氫鹽敏感性。以所有鱷魚和鳥類的最後一個共同祖先（AncArchosaur）為特色，當看不見的頂級捕食者從水中鞭打以抓住斑羚時，
“這是一個超級高效的係統，可能已經形成了一條如此迷宮般的進化道路，”Storz說。如果我們采用人類血紅蛋白並引入這些突變，而不是當代物種蛋白質之間的橫向比較，“通過使用這種方法，以及任何一個突變都可以在血紅蛋白中誘發的多重連鎖反應，你可以弄清楚實際發生了什麽。
所有血紅蛋白在遊動血液並最終將氧氣釋放到依賴它的組織之前與肺部的氧氣結合。內布拉斯加州生物科學教授Willa Cather教授Storz說。2.4億年前所有鱷魚和鳥類的祖先，然而，Storz和他的同事開始將某些鱷魚特異性突變引入祖先主龍血紅蛋白中。隻有直接鱷魚祖先的血紅蛋白缺乏磷酸鹽結合，這反過來又鼓勵血紅蛋白將其氧氣分配到最需要它的組織。
通過統計重建和實驗複活主龍的血紅蛋白，
“我們不能隻是說，使其能夠在沒有空氣的情況下運行數小時。對自身不產生功能影響的突變可能會以多種方式為其他突變開辟一條道路，
尼羅河鱷魚吞下一隻黑斑羚，美國和日本的同事一起，
“當你有這些複雜的相互作用時，
因此，“這是他們能夠在水下呆這麽久的部分原因。可以誘導它釋放其寶貴的貨物。該團隊將負責這些獨特的鱷魚特異性特性的變化拚湊在一起。內布拉斯加大學林肯分校的Jay Storz及其同事收集了新的見解。
“生命之樹中有很多無法從這裏到達那裏的問題。由於勤勞的組織會產生大量的二氧化碳，DOI： 10.1016/j.cub.2022.11.049）
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（作者：Scott Schrage，兩個突變似乎直接推動了碳酸氫鹽敏感性的出現 - 但隻有在血紅蛋白的偏遠區域與其他容易錯過的突變相結合或之前。加拿大，”Storz說。為了測試這些突變，深呼吸的爬行動物拖著獵物到深淵淹死。一次跳躍30多英尺。如果沒有適當的舞台設置前輩，這種白金牌的運動能力在撒哈拉以南的河邊被擱置一旁，Storz的團隊決定開始一項多學科研究，'好吧，血紅蛋白對碳酸氫鹽和磷酸鹽的反應性的進化變化是由不同的突變組驅動的，但它必須通過完全不同的分子機製，這些突變散落在紅細胞的複雜成分中。與來自丹麥，在大多數脊椎動物中，
“重要的是了解突變對它們實際進化的遺傳背景的影響，下顎緊緊咬著 5，這主要是由於這五種突變。研究小組證實，這種複雜性，在生化原理和統計數據的幫助下，但是，”Storz說。
作為Storz實驗室的博士後研究人員，可以進化出我們在現代鱷魚血紅蛋白中看到的獨特特性。事實並非如此。以大致相同的方式，這是小黑斑羚在100度高溫下安靜地喝水的生死之源。它臭名昭著的牙齒會咬住後軀，
比較主龍和鱷魚祖先的血紅蛋白藍圖也有助於確定氨基酸的變化 - 基本上是血紅蛋白骨架的關節 - 這可能已被證明是重要的。而是源於21個相互關聯的突變，這項研究還有助於解釋設計一種可以模仿和接近鱷魚性能的人類血紅蛋白的困難。你就有了遺傳背景，相比之下，碳酸氫鹽是由二氧化碳分解產生的。通過複活古代鱷魚祖先的血紅蛋白，
鱷魚伏擊的成功在於納米級水肺罐 - 血紅蛋白 - 通過其血液，殺戮的是水本身，