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緩步類獨特抗旱能力 變玻璃保護重要分子

發布時間:2016-01-04 瀏覽量:733 來源:騰訊科學
  緩步類通常被稱為水熊蟲,它們并非是第一眼就能夠令人印象深刻的生物。它們體型微小,而且與你的生活關聯并不大,但是它們最值得敬佩的就是它們的不可毀滅。


 
  你可以試圖冰凍、蒸煮并且餓死一只緩步類,但是當條件改變時它們又會變得生龍活虎。現在科學家們已經鑒定出緩步類用于忍耐干燥的一種獨特機制:變成生物玻璃。這種機制可能有著許多用途,比如說培育耐旱作物等。
 
  當水分缺乏時,緩步類會進入一種“冬眠模式”,而在水分充足時它會再次恢復過來。為了確保它能夠恢復過來,它需要保護自己的關鍵蛋白和分子。它會通過在細胞內制造一種“生物玻璃”,讓細胞內的一切在幾乎完全缺水的情況下停滯。
 
  分析緩步類基因的研究人員已經識別出負責產生生物玻璃的內在無序蛋白(IDPs)。當有水分存在時,這些蛋白不定形而且非常柔韌。但是當水分缺乏時,它們就會重新排列成一種固體玻璃一樣的結構。IDPs會以生物玻璃晶格的形式保護重要分子,確保它們的安全,直到這種動物再次獲得水分得以復活。此時,這種生物玻璃分子就會再次轉變成無序的柔韌狀態。
 
  在鑒別出相關的基因序列之后,研究團隊成功對緩步類進行基因編輯,使其擁有較少的這種無序蛋白。不出所料,它們應對極端干旱的能力無法與野生的緩步類相抗衡。當這種無序蛋白的基因被植入到細菌中,細菌在干燥環境下的存活能力得到提高。這種機制或許能夠幫助我們人類保存疫苗,使它們在沒有冰箱的區域更容易運輸和保存。

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