物理科技生物学-PHYICA

a4yy进化揭示了苦味受体的什么功能

生物 2022-08-19 00:03:28

作者:莱布尼茨-慕尼黑生命系统研究所 活化石:腔棘鱼科,腔棘鱼的一种(腔棘鱼科)

荣誉:来自@莱布尼茨的萨宾·比杰维茨,模板:由前鱼基地艺术家罗比·卡达绘制

从生理学的角度来评价食物的化学成分,了解与食物成分相互作用的受体的功能是很重要的

这些包括苦味化合物的受体,苦味化合物最初是在硬骨鱼类如腔棘鱼的进化过程中进化而来的

由慕尼黑技术大学莱布尼茨食品系统生物学研究所和科隆大学领导的一组研究人员最近在《基因组生物学与进化》杂志上发表了4亿年进化史揭示的鱼和人类苦味受体的功能

在进化上,与其他化学受体如嗅觉受体相比,苦味受体是相对较新的自然发明

它们保护脊椎动物免受潜在有毒物质侵害的功能早已被科学认可

最近的观察表明,苦味受体具有味觉以外的其他功能

这些包括防御病原菌、代谢调节的作用,也可能作为内源性代谢物和激素的传感器

腔棘鱼和斑马鱼的比较 由科隆大学的生物学家西格伦·科尔辛和莱布尼茨食品系统研究所的迈克·伯伦斯领导的科学家团队现在提供了进一步的证据来支持这一假设

在他们目前的研究中,研究小组比较了腔棘鱼和斑马鱼的两种原始苦味受体类型的系统发育、功能和结构

为此,研究小组进行了广泛的功能研究,使用了基于细胞的测试系统和基于计算机的建模方法

目的是深入了解苦味受体的进化史,以便更多地了解它们的功能

研究结果显示,这两种鱼都拥有一对同源的苦味受体基因,其中一个可能来自原始基因

在这方面,根据功能研究的结果,尽管经历了4亿年的独立进化,这些鱼受体的苦味识别谱基本上是相同的

“我们的结果特别令人兴奋的是,最初的鱼受体识别细胞测试系统中的物质,至今人类的苦味受体仍能检测到这些物质

其中包括胆汁酸,”莱布尼茨研究所的合著者安东尼拉·迪·皮齐奥说

超过4亿年的选择压力 味觉研究者迈克·伯伦斯总结道:“因此,至少在人类进化之前,一定存在着选择性压力,这意味着人类的苦味受体仍然能够检测到4亿年前硬骨鱼所检测到的相同的苦味物质。”

Sigrun Korsching补充道,“这说明了苦味受体的一种或多种重要功能,即使在人类进化过程中也是如此

" “腔棘鱼是食肉动物

因此,人们可以推测,主要识别类固醇激素和胆汁酸的苦味受体变体的存在可以防止有毒鱼类的消耗,有毒鱼类不仅含有胆汁酸,而且在它们的肝脏和胆囊中含有高效的神经毒素

迈克·伯伦斯说:“例如,有毒的河豚海龙和腔棘鱼生活在同一水域。”

“然而,在人类和斑马鱼中,如果这种受体变体在体内没有其他功能,从进化的角度来看,它是否会被保留下来,这是值得怀疑的

另一个支持这种口外功能的论点是,苦味受体也存在于人体器官上,如心脏、大脑或甲状腺,”伯伦斯补充道

他的研究目标之一是帮助理解苦味物质在系统生物学水平上的影响,无论它们是通过食物进入人体还是属于人体自身的物质

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