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YouTube· Cell Press · YouTube·· 12 小时前精选评分57

日本蜗牛左右旋壳的遗传基础来自肌球蛋白 myosin Ia/b 氨基酸改变

日本蜗牛左右旋壳的遗传基础:肌球蛋白 myosin Ia/b(Cell Press)

导读

Cell Press 视频摘要介绍 Current Biology 一篇论文,研究用基因组学方法定位并鉴定出肌球蛋白 myosin Ia/b 的数个氨基酸改变决定日本蜗牛壳左右旋手性。研究者 2023 年借助登山者网络照片发现一处两型蜗牛共存的山谷作为天然研究系统,并指出此肌球蛋白形式此前从未与左右模式建立关联。

要点概括

Cell Press 对一篇 Curr. Biol. 论文的视频摘要,揭示日本蜗牛左右旋壳(左右不对称性)的遗传基础——。

  • 核心问题:生物体如何建立“左右”身体不对称;蜗牛外壳多为右旋,少数为左旋,左右旋个体因生殖器位置不同而交配困难,自然选择使稀有类型呈地理隔离分布。
  • 线索始于 2002 年 Angus Davison 在日本新潟山区意外发现右旋 Euhadra 蜗牛远离其典型分布区、却靠近左旋群体;经 20 年搜寻,2023 年 Takahiro Hirano 借登山者网络照片找到一处两型共存并可交配的山谷,成为天然研究系统。
  • 2016 年曾在池塘蜗牛中发现决定壳手性的基因,但相关突变为病理性,无法解释自然种群中健康左右旋的稳定共存。
  • 本研究用基因组学方法定位并鉴定出决定左右旋的基因:肌球蛋白 myosin Ia/b(人类亦有,参与构建细胞骨架)的氨基酸改变。
  • 仅数个氨基酸变化即可改变其与 actin 的相互作用,导致早期发育中手性扭转反转、产生镜像成虫;左旋版本显示受自然选择证据。
  • 左旋与右旋日本蜗牛胚胎的基因表达几乎无明显变化,而前述病理性突变会引起胚胎中数千个基因表达改变。该文指出此特定肌球蛋白形式“此前从未与左右模式建立关联”【待验证】。
推荐理由

用肌球蛋白数个氨基酸改变就能反转胚胎手性,这一自然种群系统为左右不对称发育机制提供了一个相对干净的研究案例。

来源:YouTube

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