我們與珊瑚礁共享分子盔甲

珊瑚礁面臨許多威脅。過度捕撈造成的海洋酸化，藻類捕獲以及有害微生物種群的爆炸都會危害世界上生產(chǎn)力最高，最多樣化的海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康。然而，珊瑚礁并非沒有防御能力。與人類一樣，它們具有一種有助于保護它們的免疫系統(tǒng)。今天發(fā)表在英國皇家學(xué)會會刊B上的一項新研究發(fā)現(xiàn)，在珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的一種特殊分子在珊瑚中起著與人類相似的免疫作用。從進化的角度來看，這表明該分子的免疫功能至少可以追溯到5.5億年。

作為國家地理學(xué)會的原始海洋項目的一部分，研究人員開始對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的分子構(gòu)成進行編目。該項目的基本目標(biāo)是更好地了解健康海洋生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)。“我們的海洋正在迅速衰退，我們需要了解在沒有”正常“剩余之前的正常情況，”該研究的主要作者，加州大學(xué)圣克拉格斯藥學(xué)和藥學(xué)科學(xué)助理項目科學(xué)家Rob Quinn說。迭戈。“我們需要找出健康的珊瑚礁看起來像什么，這樣我們才能確定那些轉(zhuǎn)變?yōu)椴唤】档纳汉鹘浮?rdquo;

雖然與圣地亞哥州立大學(xué)生物學(xué)教授福里斯特·羅爾，生物多樣性基礎(chǔ)上的加勒比研究和管理的馬克Vermeij，和其他同事工作作為州立圣地牙哥大學(xué)，奎因的博士后研究員，一起分析了珊瑚已經(jīng)從收集的組織樣本的珊瑚礁關(guān)閉位于太平洋中部的南線群島，位于夏威夷以南約2000公里處。這些珊瑚礁被認(rèn)為是世界上最偏遠(yuǎn)和原始的珊瑚礁系統(tǒng)之一。

Quinn使用稱為質(zhì)譜的技術(shù)分析了組織樣本的分子內(nèi)容，該技術(shù)使用協(xié)調(diào)的離子束來分析存在的各個分子?？匆幌伦x數(shù)，一個分子特別突出了他：血小板活化因子，或PAF。“它基本上是我們在珊瑚中檢測到的最豐富的分子，”奎因說。

在人類和其他物種中，PAF被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。它會引發(fā)炎癥，這是引入保護性免疫細(xì)胞以抵御病原體的關(guān)鍵過程。

Quinn然后研究了珊瑚組織的分子和基因組構(gòu)成，與南線群島的藻類競爭。研究小組利用基因測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)珊瑚被其藻類競爭對手破壞時，PAF及其產(chǎn)生的基因更為豐富。這表明當(dāng)珊瑚與藻類競爭時，PAF的產(chǎn)生是一種應(yīng)激反應(yīng)，珊瑚的免疫系統(tǒng)的反應(yīng)與人體抵抗感染的方式大致相同。

研究人員估計，珊瑚和人類的進化譜系在大約5.5億年前發(fā)生了分化。PAF很可能在那個時期作為一種免疫分子出現(xiàn)，并且從那以后它一直在各種物種的免疫系統(tǒng)中發(fā)揮作用。“盡管我們的免疫系統(tǒng)很復(fù)雜，但很多相同的事情已經(jīng)持續(xù)了5.5億年，”奎因說。

他補充說，了解PAF水平在健康和不健康的珊瑚礁中的含義可以為海洋學(xué)家提供這些生態(tài)系統(tǒng)健康的生物標(biāo)志物。

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