世界上最快的生物运动背后的巨大蛋白质被发现

发布者:鸡闻起舞 2023-5-1 16:56

科学家们发现了Spirostomum的超快收缩的分子基础,Spirostomum是一种以令人难以置信的快速运动而闻名的毫米级单细胞原生动物属。利用从RNAi获得的高质量基因组,研究人员发现收缩结构,即网状收缩纤维系统,是由两个巨型蛋白和两个Ca2+结合蛋白组成。

这项研究对于理解超快细胞收缩的分子机制具有重要意义,并为设计和建造超快收缩的微机械提供了蓝图。

在他1676年10月9日给皇家学会的著名信件中,Antonie van Leeuwenhoek描述了一种单细胞真核生物(Vorticella)及其迷人的超快细胞收缩,这是第一组发现。这种由Ca2+依赖性机制引发的超快细胞收缩不同于在肌动蛋白-肌球蛋白和dynein/kinesin-tubulin系统中发现的三磷酸腺苷(ATP)-依赖性机制。

Spirostomum(大旋口虫)是一属毫米级的单细胞原生动物,以其难以置信的快速运动而闻名,如Vorticella(钟形虫)。由于它们的超快速收缩,它们能够进行生物界中一些最快的运动。然而,尽管有很多研究,这种超快细胞收缩背后的分子机制长期以来一直是个谜。

最近,由中国科学院水生所苗圩教授领导的研究小组通过描述Spirostomum的超快收缩背后的分子基础揭开了这个谜团。该团队的研究发表在《科学进展》上。

在这项研究中,研究人员使用他们之前建立的基因组组装管道获得了Spirostomum的高质量基因组。他们发现,收缩结构是一个网状的收缩纤维系统,由两个巨型蛋白和两个Ca2+结合蛋白组成。利用RNAi,他们验证了巨型蛋白的功能。

超分辨率成像显示,网状收缩纤维系统与微管细胞骨架、线粒体和内质网(ER)耦合,很符合斯皮罗斯托姆细胞重复性超速收缩和延伸的生物和物理需要。

"实际上,我们的研究为研究非模式原生动物提供了一个有价值的参考,涵盖了从基因组到分子研究的各个方面,"MIAO教授说。

这项研究对于理解超快细胞收缩的分子机制具有高度意义,并为超快收缩微机械的生物模仿、设计和建造提供了良好的蓝图。

大家都在看

  • 全球最快的 10 列超级列车:第一名时速 603 公里,比客机起飞还快 50%

    全球最快的 10 列超级列车:第一名时速 603 公里,比客机起飞还快 50% 人类对速度的渴望,从来没有停歇过。从 1825 年第一辆蒸汽火车以 25 公里的时速缓缓启动,短短 200 年间,我们就把陆地列车的速度,推到了 600 公里以上的惊人境界,比民航客机的起飞速度还要快 50%。如今全球已有超 ... 世界最快03-14

  • 速度堪比“飞人”博尔特,全球跑得最快的人形机器人来了

    速度堪比“飞人”博尔特,全球跑得最快的人形机器人来了 红星资本局2月3日消息,近日,人形机器人领域又添纪录,全球速度最快的机器人诞生。镜识科技(上海)有限公司发布旗下首款全尺寸人形机器人Blot,速度峰值达到10米/秒,刷新了全球全尺寸人形机器人的速度纪录。演示 ... 世界最快02-04

  • 全球“最快”人形机器人发布

    全球“最快”人形机器人发布 2026年2月2日,浙江大学杭州国际科创中心人形机器人创新研究院联合镜识科技、凯尔达集团,正式向全球发布首款峰值速度达到10米/秒的全尺寸人形机器人“Bolt”,该机器人以10米/秒的奔跑时速,成为目前全球跑得最快的 ... 世界最快02-04

  • 世界上最快的速度,不是光,也不是电,究竟是什么呢?

    世界上最快的速度,不是光,也不是电,究竟是什么呢? 其实,每个人都有自己的答案。小时候,老师说是光,课本上认真地列出一串公式,科学家也用复杂的实验严密证明。但长大之后,你会发现,我们所有人,都活在比光还快、比电还准的另一种速度里——那就是“失去”或者说 ... 世界最快01-14

  • 全球最快高铁要来了,中国高铁里程是其他国家总和的两倍

    全球最快高铁要来了,中国高铁里程是其他国家总和的两倍 国铁集团消息,中国高铁营业里程已突破5万公里,十四五期间增长32.98%。我国建成世界规模最大、先进发达的高速铁路网。据国家发改委去年7月透露,中国高铁运营里程已是世界上其他国家总和的两倍。5万公里意味着什么 ... 世界最快01-06

  • 700 公里每小时,中国速度全球最快

    700 公里每小时,中国速度全球最快 国防科技大学获悉,该校磁浮团队近日在400米磁悬浮试验线上,成功在两秒内将吨级重的试验车加速至700公里/小时,测试速度打破了同类型平台世界纪录,创造了全球最快超导电动磁悬浮试验速度。试验实景。国防科技大学 ... 世界最快12-28

  • 世界最快!时速800公里

    世界最快!时速800公里 12月25日,记者从湖北东湖实验室获悉,科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式,仅用5.3秒就将1110公斤重的高铁模型车加速至每小时800公里。这是过去半年间,东湖实验室第三次打破同类型平台世界纪录。今年6月16日, ... 世界最快12-27

  • 全球最快,破纪录!

    全球最快,破纪录! 近日,国防科技大学磁浮团队在开展磁悬浮试验中,成功在两秒内,将吨级重的试验车加速至700公里/小时,这一测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的超导电动磁悬浮试验速度。国防科技大学磁浮团队历时10年 ... 世界最快12-26

  • “全球最快高铁”如何炼成

    “全球最快高铁”如何炼成 本报记者 李迅典正在试验中的CR450动车组 (铁科院铁道科技影视中心摄影)跑出单列时速453公里、相对交会时速896公里最新纪录的CR450动车组,正在进行运营前的“毕业考试”——60万公里运用考核。这款被视为“十四五 ... 世界最快12-06

  • “全球最快高铁”要来了!

    “全球最快高铁”要来了! 被称作“全球最快高铁”的CR450动车组正在沪渝蓉高铁开展运用考核2021年,“十四五”规划102项重大项目之一的CR450科技创新工程启动。去年年底,CR450动车组样车发布,目前已完成在不同速度、不同场景中的多项试验。 ... 世界最快10-22