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      研究揭示了哺乳動物角蛋白基因的細節(jié)以及對陸地或海洋生活的適應性
      
			
      
				2019-02-21 09:30:31
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      無論是陸地還是海上，哺乳動物都生活在各種各樣的保護皮中，適應各種元素，從最深的蔚藍海洋中游泳到攀登陡峭的山峰。現(xiàn)在，維也納醫(yī)科大學教授Leopold Eckhart及其同事進行了一項最大的比較基因組研究，以幫助確定皮膚蛋白中哺乳動物適應的關鍵分子和進化起源。
      

      研究揭示了哺乳動物角蛋白基因的細節(jié)以及對陸地或海洋生活的適應性
      

      最近在“ 分子生物學與進化 ”雜志的高級在線版中出現(xiàn)的一項新研究中，艾克哈特的研究小組主要研究了幾十種哺乳動物角蛋白基因中的哪些基因是生活在陸地或海洋中所必需的。這些角蛋白基因的產物聚集形成皮膚細胞中細胞骨架的大梁，稱為角質形成細胞，在身體和外界之間保持緊密的屏障。
      

      “本研究的結果提供了關于角蛋白進化的重要新數(shù)據(jù)，這些角蛋白控制著表皮的機械穩(wěn)定性，即皮膚的最外層，”Eckhart說。在陸生哺乳動物中，表皮依賴于不同的角蛋白來維持對環(huán)境的屏障并且如果皮膚受傷則再生表皮。新報告提出，完全水生哺乳動物不斷使用表皮再生計劃，因此只需要兩組表皮角蛋白中的一種。
      

      “令人驚訝的是，包括人類在內的陸生哺乳動物最外層皮膚的主要蛋白質在水生哺乳動物中是可有可無的，如海豚，鯨魚和海牛，”艾克哈特說。“值得注意的是，應激反應計劃是進化創(chuàng)新的起點：水生哺乳動物表皮的新結構。”
      

      海豚的表皮比正常的人類表皮厚約50倍。角蛋白K1，K2和K10已經丟失，并被海豚中的角蛋白K6和K17取代。
      

      表皮的增厚和K6和K17的關鍵作用也在人皮膚傷口愈合和牛皮癬患者的皮損中發(fā)現(xiàn)。在這種常見的皮膚病中，迄今未知的遺傳因素使皮膚細胞易于觸發(fā)表皮的進化古老傷口愈合程序。“在這一點上，進化生物學與皮膚病學研究相遇，我們希望這種'轉化研究'將為未來患者的利益提供進一步的見解，”艾克哈特說。
      

      維也納醫(yī)科大學的研究小組還發(fā)現(xiàn)，由于所謂的“選擇性剪接”角蛋白K10 mRNA和陸地哺乳動物中角蛋白基因組的適應性，以前低估了表皮角蛋白組成的復雜性。然而，角蛋白細胞骨架的整個重塑僅發(fā)生在完全水生哺乳動物中。
      

      “我們的數(shù)據(jù)指向皮膚進化的一般模式：最內層皮膚蛋白質是最保守的，最外層蛋白質是最多樣化的，”Eckhart說。“角蛋白和其他表皮蛋白之間的相互作用需要進一步研究。隨著比較基因組學和新的實驗研究領域的進展，皮膚的進化將仍然是一個令人興奮和富有成效的研究課題。”
      
			

			
        
      
			
      
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