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天然的抗生素工厂!蛭态轮虫用"借来"的基因生产抗生素!

紫龙科传
原创
医师&临床营养师。致力于医学营养相关的科学传播。
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你有没有想过,在我们喝的水中、游泳池里,甚至是路边水坑里,藏着一群天然的"药剂师"?它们比你的头发还细,却拥有令科学家惊叹的本领。蛭态轮虫(Bdelloid rotifers)是一类微小的淡水无脊椎动物,体长约0.1毫米至1毫米。它们以无性繁殖为主,具有极强的生命力,能够在干燥环境中休眠多年,并在重新接触水后复苏。此外,蛭态轮虫还具有抗辐射的能力。2024年7月18日,最新发表在《自然·通讯》上的研究揭示了这些微小生物的惊人秘密。它们就是蛭态轮虫!这个名字听起来有点拗口,但它们的故事绝对精彩。


Ⅰ.微型超级英雄
想象一下,我们把自己缩小到头发丝的宽度,然后我们就能看到这些小家伙们。蛭态轮虫虽然微小,但五脏俱全,有头有嘴,还有肠道、肌肉和神经系统。研究表明,它们广泛分布于世界各地的淡水环境中,从池塘、溪流到苔藓和土壤中的水分,甚至是时而干涸时而冻结的环境中。
Ⅱ.基因界的"借用"高手
蛭态轮虫真正厉害的地方在于它们的"借用"能力。《自然·通讯》的研究发现,这些小生物的基因组中,大约十分之一的基因是从细菌、真菌,甚至植物那里"借"来的!这种现象我们叫做水平基因转移(HGT),就好像是基因界的"借书"行为。
研究人员指出,这种大规模的基因导入在其他生物中是前所未见的。虽然科学家们仍在探索水平基因转移的具体机制,但他们已经知道,这些"借来"的基因通常能为新宿主提供进化上的优势。
Ⅲ.抗生素生产线
研究的一个重大发现是,当蛭态轮虫遇到致命的真菌感染时,会启动从细菌和其他微生物那里"借"来的数百个基因。这些基因就像是在自然界的人工智能安排下,让蛭态轮虫自主生成合适的抗生素,以对抗不同的感染!
科学家们惊讶地发现,被最强烈激活的基因似乎包含了一些动物本不该拥有的化学物质生产指令——它们看起来像是抗生素的配方。通过追踪基因的激活模式,研究人员观察到,在感染了真菌后仍然存活的蛭态轮虫,比死亡的个体多产生了10倍的这种化学物质。这强有力地表明,这些"借来"的基因在抵抗疾病方面发挥了关键的作用。


Ⅳ.新药物的希望
这个发现不仅让科学家们兴奋,还可能为我们带来新的希望。世界卫生组织最近警告说,我们急需新的抗生素来对抗耐药性细菌。而蛭态轮虫的这种能力,可能为我们提供新的自然灵感。
研究人员在蛭态轮虫的DNA中发现了数十种看起来与任何已知抗生素都不同的化学配方。这表明一些从细菌身上"借来"的复杂基因在蛭态轮虫体内发生了进化,增强了它们产生新型抗菌剂的能力。
更令人兴奋的是,科学家们认为,蛭态轮虫生产的这些物质很多比直接从细菌或真菌中提取的抗生素更安全。因为如果这些物质对蛭态轮虫有害,它们早就被自然选择所淘汰了。这就好比是经过了长期的"生物兼容性测试"的产品,可能更适合生物的使用。

最后
这项研究不仅揭示了蛭态轮虫的惊人能力,也为我们理解生物进化和适应提供了新的视角。它告诉我们,即使是最微小的生物,也可能蕴含着解决人类重大问题的潜力。
所以,下次,当我们看到一片平静的水面时,别忘了,在那看似平凡的水中,可能隐藏着一群正在进行着惊人的基因"借用"和抗生素生产的小英雄。也许有一天,当我们使用的某种新型抗生素时,我们会想起这个故事,并感谢这些微小却了不起的水中朋友。毕竟,在科学的世界里,最大的突破往往来自于最意想不到和最普通的地方!

评论
李海剑
太傅级
在科学的世界里,最大的突破往往来自于最意想不到和最普通的地方!
2024-08-05
飞马腾空
太师级
阅读理解
2024-08-05
中寨镇塔沟村后
学士级
👍
2024-08-05