科学家说海虫可能有超级大国

18 一月 2018

加利福尼亚圣地亚哥大学Scripps海洋学研究所的研究人员表示,一种常见的海蠕虫,居住在泥泞的沿海海底,可能会影响人类健康。

研究人员发现,羊皮纸管虫,海洋无脊椎动物Chaetopterus sp。 - 也被称为生物发光 - 能够产生几乎所有生物体中发现的重要蛋白质,铁蛋白,比人类高八倍。
该研究的首席研究员,斯克里普斯研究科学家迪米恩说:“我们惊讶地发现,尽管管型铁蛋白与人体铁蛋白非常相似,但其性能优于人类变体。 。 “这个发现对生物技术研究有重大的影响,特别是对于开发铁蛋白应用的许多实验室来说。
科学家说,这一发现对生物医学研究具有重要的人类健康意义,因为铁蛋白对人体内铁储存和铁代谢至关重要,有助于血液中铁的平衡。因此铁蛋白是铁缺乏症和整体铁代谢问题的必需蛋白质。这一发现可能成为铁蛋白用于患者的未来研究的新工具,这归功于其生物相容性以及携带,保护和递送小分子作为特定目标药物的能力。
管虫遍布近岸,泥泞的海底。在这项研究中使用的是在圣迭戈和南加州共同的,然而,在世界各地的温带沿海地区可以发现不同的管虫。考虑到侵入性物种通常生活在泥土中的管道中,德黑恩实验室的研究人员也正在研究蠕虫及其套管,以进一步分析其对温度的适应性。
德欣的实验室很早就研究了羊皮纸管虫,主要是因为它的生物发光能力。该物种可以保持其蓝光发光数小时,有时几天结束,比大多数仅发光毫秒或数秒的生物发光有机体长得多。根据前Scripps博士后研究员Renu Rawat在“科学报告”中发表的一项研究,2016年发表的一篇研究报告指出,蠕虫粘液中的铁蛋白能够持续发光。
由于光刺激作用,研究人员认为粘液中铁蛋白的存在有助于进一步了解其在管虫中这种不寻常的光产生模式中的作用。
Scripps博士后和研究合着者Evelien De Meulenaere说:“与生物发光的联系非常重要,我们刚刚开始了解铁蛋白如何影响生物发光以及为什么铁蛋白在这种生物体中的作用如此之快。这种管蠕虫的独特性能已经超过三年。
De Meulenaere将铁蛋白描述成足球形状,开口在可用时吸收铁,储存并在需要时释放。这种特定的结构使得从医疗到环境的各种应用成为可能。它可以帮助靶向药物释放,起到安全的造影剂的作用,同时通过选择性地吸收和存储污染物而用于水处理。
在她的研究中,De Meulenaere测试了两种不同的方法来测量酶的反应,涵盖了不同的时间尺度。两种方法比较蠕虫铁蛋白与人铁蛋白的反应。在第一种方法中,将铁添加到含有各自铁蛋白的反应管中,然后随着时间(1-2小时)测量留在溶液中的剩余亚铁量。第二个以毫秒为单位分析在铁蛋白内部产生了多少氧化铁,由管的“锈”着色代表。两种方法都确定了蠕虫铁蛋白转化铁的速度明显加快。
这项研究是由空军科学研究办公室(资助号FA9550-17-0189)资助的,它有兴趣进一步了解蠕虫的独特生物发光特性,蠕虫铁蛋白的优异性能以及弹性特性在一个更大的研究仿生系统的框架内。
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