東京工業大學的一個研究小組發現,團藻(Volvox)是一種多細胞綠藻,其鞭毛的特性從球狀體的前端到後端發生了變化,從而有效地促進了光反應,例如光驚嚇和趨光性。我打算

 團藻是一種利用鞭毛在水中游泳的生物體,當它感知到光時,會產生光驚反應(突然暴露在強光下停止游泳的反應)和趨光性(朝向或遠離光源的方向)。 (游向)。

 關於這些反應,之前發現只有前半球的鞭毛在暴露於光時會反轉運動方向,但負責這種方向反轉的調節因子尚不清楚。
因此,在本研究中,我們進行了一項實驗來證實鈣離子的作用,鈣離子被認為是鞭毛運動調節劑的第一個候選者。

 首先,通過去污劑處理裂解團細胞膜。團藻死亡,但當添加生物能源 ATP 時,鞭毛開始再次移動並游泳。使用這種“zombie-volvox方法”,我們觀察了不同鈣離子濃度條件下的鞭毛運動。

 我們發現,當在高鈣離子濃度存在的情況下將 ATP 添加到殭屍 volox 中時,靠近前端的鞭毛幾乎反轉了運動方向。這是第一個明確的跡象表明鞭毛運動的逆轉是由鈣離子引起的。我們還發現,從球狀體的前端到後端,方向變化的角度從180度變為0度。

 鞭毛也在人體的各個器官中生長,這項研究結果有望有助於研究由鞭毛運動異常引起的人類疾病“原發性纖毛綜合症”。

論文信息:[美國國家科學院院刊,待出版] 洗滌劑提取的 Volvox 模型表現出鞭毛 Ca2+ 敏感性的前後梯度

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