安東尼·范·列文虎克(AntonievanLeeuwenhoek)在1676年10月9日寫(xiě)給皇家學(xué)會(huì)的著名信中，將單細(xì)胞真核生物(Vorticella)及其令人著迷的超快細(xì)胞收縮描述為第一組發(fā)現(xiàn)。這種由Ca2+依賴機(jī)制觸發(fā)的超快細(xì)胞收縮不同于肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白和動(dòng)力蛋白/驅(qū)動(dòng)蛋白-微管蛋白系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的三磷酸腺苷(ATP)依賴機(jī)制。
Spirostomum是一種毫米級(jí)單細(xì)胞原生生物屬，以其像Vorticella一樣令人難以置信的快速運(yùn)動(dòng)而聞名。由于它們的超快收縮，它們能夠進(jìn)行生物界中一些最快的運(yùn)動(dòng)。然而，盡管進(jìn)行了大量研究，這種超快細(xì)胞收縮背后的分子機(jī)制長(zhǎng)期以來(lái)一直是個(gè)謎。
近日，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所苗圩教授課題組通過(guò)描述螺口藻超快收縮背后的分子基礎(chǔ)，解開(kāi)了這個(gè)謎團(tuán)。該團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
在這項(xiàng)研究中，研究人員利用他們之前建立的基因組組裝管道獲得了螺旋口屬的高質(zhì)量基因組。他們發(fā)現(xiàn)收縮結(jié)構(gòu)是一種網(wǎng)狀收縮纖維系統(tǒng)，由兩種巨蛋白和兩種Ca2+結(jié)合蛋白組成。他們使用RNAi驗(yàn)證了巨蛋白的功能。
超分辨率成像顯示，網(wǎng)狀收縮纖維系統(tǒng)與微管細(xì)胞骨架、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)耦合，非常符合螺旋口細(xì)胞重復(fù)超快收縮和伸展的生物學(xué)和物理需要。
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