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蜗牛壳为何有左有右?肌球蛋白基因给出关键线索

约2分钟读完 Tiny Why编辑部 · 文:特派员 好奇

词语
Euhadra(尤哈德拉)

日本陆地蜗牛的一类。

肌球蛋白(jī qiú dàn bái)

帮助细胞移动和改变形状的物质。

手性(shǒu xìng)

身体或壳的左右方向不同。

发生了什么

诺丁汉大学(英国的一所大学)和东北大学(日本的一所大学)的研究人员,研究了日本野外的 Euhadra(日本陆地蜗牛的一类)。有些蜗牛的壳向右盘旋,有些向左盘旋。研究团队发现,决定旋向的线索,来自一种基因的自然差异。这种基因会制造肌球蛋白 I a/b。肌球蛋白能和其他蛋白质一起,帮助细胞移动和改变形状。研究人员推测,蛋白质的细小差异会影响胚胎最早期细胞的转动方向。这个方向随后会影响成年蜗牛的壳和身体器官。

为什么壳的方向重要

壳上的旋涡不只是外表。它反映了蜗牛整个身体的左右布局。科学家把这种左右方向的差别称为手性。大多数蜗牛的壳向右盘旋,也有一些向左盘旋,少数种类同时存在两种形式。几乎所有其他动物的左右布局都比较固定。器官左右颠倒时,往往和胚胎发育问题有关。

研究确认了什么

左旋和右旋的 Euhadra 胚胎都能正常发育,研究没有发现疾病或病理证据。两种形式都很古老,左旋形式还显示出自然选择的痕迹。研究团队在日本山间找到一个谷地,那里两种蜗牛能够交配并交换基因。这个地点让团队能在自然环境中比较两种形式。

团队还拿池塘蜗牛作比较。池塘蜗牛的另一个基因发生变化,也能产生左旋壳,但同时会造成发育异常。Euhadra的左旋形式保持健康,说明外表相似的结果,背后不一定是同一种机制。

为什么重要

这项研究扩大了科学家已知的、与动物左右发育有关的分子线索。它说明,细胞运动和形状改变中的小差异,可能让健康的动物出现镜像式左右。蜗牛因此成为研究身体左右来源的好模型。研究也能帮助科学家思考,为什么大多数动物不会出现这样的自然变化。但这项发现还没有解释人类器官的位置,更不是现成的医学方法。

仍然不知道什么

科学家还不知道,肌球蛋白的差异究竟怎样让细胞转向,也不知道每一步变化怎样连接到最后的壳和身体。蜗牛怎样使用相似的分子,却形成可变化的左右方向,仍是重要问题。左旋形式为什么能在一些野外种群中保留下来,也需要继续研究。

接下来关注什么

接下来的研究可以比较更多 Euhadra 种群,并观察胚胎最早期的细胞活动。科学家还可以比较其他动物,看看它们是否使用相近的分子过程。关键问题是:一个很早、很小的细胞转向,怎样变成整个身体的左右布局?这篇报道来自Phys.org,论文信息可在Current Biology的DOI页面查看。

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蜗牛壳为什么有左有右?基因找到了线索

📰 完整报道: 蜗牛壳为何有左有右?肌球蛋白基因给出关键线索

研究发现,蜗牛很早期的细胞活动,可能决定壳向哪边盘旋。

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词语
Euhadra(尤哈德拉)

日本陆地蜗牛的一类。

基因(jī yīn)

传递身体制作信息的东西。

肌球蛋白(jī qiú dàn bái)

帮助细胞移动和改变形状的物质。

💡 一句话总结

  • 有些蜗牛的壳向右盘旋。
  • 有些蜗牛的壳向左盘旋。
  • 一种基因可能决定这个方向。

诺丁汉大学(英国的大学)和东北大学(日本的大学)研究了 Euhadra(日本陆地蜗牛的一类)。研究人员想知道,谁在决定壳的旋向。

他们发现,关键线索来自一种基因。基因可以传递身体制作的信息。这种基因会制造肌球蛋白。肌球蛋白帮助细胞移动和改变形状。

蜗牛刚开始发育时,细胞会有很小的方向差别。这个差别会影响壳的旋向,也会影响身体内部器官的左右位置。左旋和右旋的 Euhadra 都能正常长大。研究没有发现疾病迹象。

山中一个谷地里,两种蜗牛还能交配,并交换基因。研究人员还比较了池塘蜗牛。池塘蜗牛的另一个基因发生变化后,也能长出左旋的壳。但它的身体会出现发育异常。

这项研究为什么重要?动物的身体常有固定的左和右。蜗牛却能有健康的两种方向。它让科学家更容易追踪,身体的左右从哪里开始。可是,细胞为什么会向某个方向转,还是没有答案。下一步要观察发育最早时的细胞,并比较其他动物。研究不会马上告诉人类该怎么治病。它首先是在解释身体怎样长成。

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蜗牛的壳,为什么有时向左转?

📰 完整报道: 蜗牛壳为何有左有右?肌球蛋白基因给出关键线索

有的蜗牛壳向右卷,有的向左卷。

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词语
Euhadra(尤哈德拉)

日本的一类陆地蜗牛。

基因(jī yīn)

告诉身体怎样长的东西。

肌球蛋白(jī qiú dàn bái)

帮助小细胞移动的东西。

诺丁汉大学(英国的大学)和东北大学(日本的大学)研究了 Euhadra(日本的一类陆地蜗牛)。

有的蜗牛,壳向右转。 有的蜗牛,壳向左转。

科学家找到了一条小线索。这条线索在基因里。基因会传递身体怎么长的信息。它还会帮助做出肌球蛋白。肌球蛋白帮助小细胞移动。

蜗牛很小时,细胞先转向一个方向。方向不同,壳的旋涡就不同。身体里面的器官,也可能左右不同。

左转和右转的蜗牛都能健康长大。科学家还不知道细胞为什么这样转。所以,蜗牛的壳给出了一个小提示。它帮助大家寻找身体左右的秘密。

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