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生命 性和死亡之间的分子转换

2019-01-10 09:36:52 • 来源：

“直到死亡让我们分开” - 对于海洋鬃毛蠕虫来说，这些词总是正确的：交配后不久，父母蠕虫死亡，留下数千个新受精卵在水中发育。这种极端的全有或全无的生殖方式表明了一般原则：动物需要决定他们是否在生长或繁殖中投入可用的能量储备。维也纳大学和维也纳医科大学Max F. Perutz实验室(MFPL)的Florian Raible研究人员现在能够解决一个有60年历史的谜题，并确定在海洋鬃虫中协调这一决定的分子。

生命 性和死亡之间的分子转换

所有生物都需要能量，但食物等能源通常数量有限。因此，动物需要决定如何最好地投入资源。繁殖通常与重大投资有关，特别是当动物以牺牲自身生长或健康为代价生产大量后代时。具有全有或全无生殖方式的动物物种已经将这一原理发展到极致：当它们繁殖时，它们将所有可用的能量投入到它们的后代中然后死亡。因此，繁殖因此成为生死攸关的决定。

Florian Raible的研究小组研究了允许动物做出这一中心决定的分子信号。为此，该团队利用了海洋鬃毛虫Platynereis。人们早就知道这些蠕虫的大脑会产生一种主要的荷尔蒙决定动物是否应该生长，繁殖和死亡。研究人员现在能够将这种激素鉴定为Methylfarnesoate(MF)分子。发现该激素直接抑制雌性蠕虫中卵黄蛋白的产生，从而干扰了能量成本高昂的繁殖步骤。该研究的第一作者Sven Schenk解释说：“将MF鉴定为蠕虫脑中的主要激素是非常令人惊讶的”。“以前认为MF和相关物质只是在昆虫和相关动物群体中进化。因此我们发现这种物质在蠕虫中发挥作用意味着这可能是一种古老的激素类型，它起源于动物进化的早期，比任何人都想象的都要多。 “。

但这一发现也揭示了一种可能的生态威胁：由于MF等物质长期以来被认为是昆虫特有的，因此已开发出许多杀虫剂以精确瞄准这种激素途径。其中包括目前大规模用于对抗虎蚊的杀虫剂，这种动物已知传播寨卡病毒。当团队在实验室中测试这些物质时，他们最终也会干扰蠕虫的激素信号传导。“这一发现令人担忧”，Sven Schenk解释说，“因为它表明在喷洒这些物质后，它们可能对生态系统产生的影响大于预期。”

现在，研究人员将集中精力确定这种激素在与蠕虫有关的其他动物群体中的广泛存在，例如蜗牛或贻贝，以进一步了解它在动物界中的作用。但该团队还有另一种兴趣。弗洛里安·莱布尔(Florian Raible)解释说：“长期以来，人们都知道海洋鬃虫会对月光作出反应，并且只在月份的特定时间繁殖。我们和研究平台”节奏生命“的同事们确定了生殖的关键调节因子。因此，我们更接近于破译这种有趣的计时机制是如何运作的。“

为了确定激素，该团队使用了欧洲研究理事会(ERC)和奥地利科学基金(FWF)提供的资金。该发现还依赖于与分析化学部门的Christoph Gerner团队的合作。这项合作是由维也纳大学资助的跨学科研究平台“生命节奏”实现的。

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