脊椎动物中鉴定出与过敏反应相关的结构分子奇

 行业动态     |      2021-08-06 11:40

弗吉尼亚梅森贝纳罗亚研究所的科学家做出了一
梯度PCR仪个意想不到的发现,推翻了人们对生物科学的长期信念。由BRI成员克里斯·阿米米亚博士领导的研究,主要由乔伊斯·唐主持,发表在今天出版的《当代生物学》杂志网络版上。研究表明,脊椎动物中以前被认为不存在的分子,已被证明在哺乳动物中引发过敏/免疫反应的分子,在鱼类和两栖动物中是内源性产生的。"根据我们的观察,脊椎动物使用甲基蛋白的方式显然与无脊椎动物或真菌非常不同,"Amemiya博士指出。"我们希望,通过研究脊椎动物的奇汀的生物学作用,我们将发现广泛的可推广原则,从而使我们能够扩大其在生物医学和实际应用中的应用。

奇汀主要被称为一种分子,形成坚硬的结构,如真菌细胞壁和无脊椎动物的外骨骼,如昆虫和甲壳类动物。它是一种聚合物,由许多称为N-乙酰聚丙胺的糖的重复单位组成,在许多生物体中自然产生,并形成一种强而柔韧的材料,与其他材料(如蛋白质和矿物质)混合后,形成昆虫和甲壳类动物的保护外壳,使其更加坚固。

脊椎动物缺乏甲基丁的普遍看法主要基于脊椎动物基因组中一种叫做甲基丁合成酶的基因的假定缺失,而这种基因的活动对于产生甲基丁是必要的。然而,在仔细研究了许多脊椎动物基因组后,Amemiya实验室发现了与昆虫中发现的奇汀合成酶基因非常相似的鱼类和两栖动物基因。作者使用多种实验方法,包括基因组学、发育生物学和化学净化和分析,证明奇汀合成酶基因在鱼类和两栖动物中是活跃的,它们内源性地产生奇汀。

BRI免疫学研究项目主任史蒂芬·齐格勒博士指出:"这些发现似乎扭转了先前对脊椎动物和脊椎动物头部的假设。齐格勒博士和理查德·洛克斯利博士(UCSF)先前的研究表明,奇汀在小鼠身上产生过敏反应。结合Amemiya博士在鱼类和两栖动物中识别奇汀的发现,这暴露了脊椎动物的奇汀作用和奇汀合成酶基因的进化方面的悖论。奇汀表现在鱼类和两栖动物身上,然而,在哺乳动物的基因组中不再保留奇汀合成酶基因,而奇汀暴露会引起免疫反应。

奇廷目前在农业、工业和医药领域具有广泛的潜力。奇汀,自然诱导植物抗真菌防御反应,已被用于农业,以防止真菌感染和作为肥料。此外,由于奇汀聚合物的可塑性,它也被利用在生物医学应用,包括手术缝合,伤口愈合方法,药物输送容器和生物手巾组织工程。奇汀最近还被证明是可生物降解塑料的优良材料。