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细菌蛋白充当领鞭虫“春药”

美国研究人员在研究单细胞生物如何进化成多细胞生物时,偶然发现了一个奇怪现象:一种叫做领鞭虫的单细胞真核生物,开始进行有性繁殖以响应由细菌产生的蛋白质。领鞭虫是与动物最近的近亲,但科学家还不清楚为何在自然环境中会发生这种情况,不过他们推测这可能会让领鞭虫更容易与同类交配。该发现于 8 月 31 日刊登在《细胞》杂志。

领鞭虫是一种原生生物,也是被用作研究动物进化起源的模型生物。加州大学伯克利分校和哈佛医学院的研究人员计划研究一种细菌是如何影响领鞭虫的,但他们观察到意想不到的副作用。

“我们知道费氏弧菌并不能诱导多细胞发育,但当添加该细菌后,我们看到领鞭虫出现非常奇怪的群集行为。结果发现这是交配的前奏。”加州大学伯克利分校细胞生物学和遗传学家 Nicole King 说。

成群的单细胞生物通常会在有性繁殖之前繁殖,因为这能迅速增加一个小区域内的生物密度,而两个领鞭虫也会自然相遇并交配,但这非常罕见。而研究人员使用基因型分型确定了它们确实进行了交配,而不仅仅是“粘性”或细胞融合,这证实了从无性繁殖到有性繁殖的转变。

“领鞭虫具有很大的灵活性,可以进行无性繁殖,也可以两性交配,而该转变是由一个细菌调节的。”King 说,“在动物世界里,诱导或引起性行为的分子可以被称为春药。”

研究人员发现产生作用的是一种软骨酶,它可以降解一种特定类型的硫化分子,而这种酶原被认为是动物独有的。如果软骨酶的功能被抑制,那么就不会发生领鞭虫聚集。

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