電鰻的啃咬可以給附近的生物帶來新的基因

電鰻可以向周圍環(huán)境釋放驚人的 860 伏能量——是美國標(biāo)準(zhǔn)電源插座的七倍多。

這足以在細(xì)胞膜上打孔，讓DNA等大極性分子潛入體內(nèi)。

“電鰻和其他發(fā)電的生物可能會影響自然界的基因改造，”說名古屋大學(xué)分子生物學(xué)家飯?zhí)锒胤颍ˋtsuo Iida）與日本的其他研究人員一起測試了這一理論。

在Shintaro Sakaki的帶領(lǐng)下，該團(tuán)隊讓小斑馬魚在水中游泳，其中添加了具有發(fā)光蛋白質(zhì)基因的DNA。

然后，他們引入了一種電鰻（電光電）放入混合物中，并通過在它面前懸掛魚腥誘餌來刺激它。

果不其然，5%的斑馬魚幼蟲發(fā)育出發(fā)出綠色光的組織，而對照組也在發(fā)光基因溶液中游泳，但沒有遇到電鰻，根本沒有熒光。

“這表明電鰻的放電促進(jìn)了基因向細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，盡管與通常用于電穿孔的機(jī)器相比，鰻魚具有不同形狀的脈沖和不穩(wěn)定的電壓。解釋飯?zhí)铩?/p>

對細(xì)胞施加電脈沖會導(dǎo)致其膜不穩(wěn)定并打開臨時孔隙，從而允許通常被細(xì)胞脂肪包裹阻擋的外來分子進(jìn)入。

被稱為電穿孔，該過程自 1980 年代以來一直用于藥物遞送，后來用于將 DNA 片段遞送至細(xì)胞中。

此前，科學(xué)家提出土壤中可能發(fā)生自然電穿孔多虧了閃電，但這尚未得到證明。

“我意識到亞馬遜河中的電鰻可以很好地充當(dāng)動力源，”說飯?zhí)铩?/p>

“生活在周圍區(qū)域的生物可以充當(dāng)受體細(xì)胞，釋放到水中的環(huán)境DNA片段會成為外來基因，由于放電而導(dǎo)致周圍生物的基因重組。

這種不相關(guān)的物種之間的基因交換被稱為水平基因轉(zhuǎn)移。細(xì)菌因利用這個過程而臭名昭著，因?yàn)樗试S它們迅速搶奪并結(jié)合基因抗生素耐藥性，但直到最近，水平基因轉(zhuǎn)移才在多細(xì)胞物種中很常見。

此后，科學(xué)家們已經(jīng)確定了以下例子：緩步動物和真菌，以及植物和粉虱，讓蒼蠅克服植物殺蟲劑。

甚至我們的眼睛似乎也被塑造了通過從細(xì)菌中竊取的基因.膽量是一個關(guān)鍵的環(huán)境這種基因轉(zhuǎn)移發(fā)生在動物及其微生物組之間。

雖然他們的研究尚未證實(shí)通過電鰻進(jìn)行的基因轉(zhuǎn)移發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室之外，但Sakaki及其團(tuán)隊證明了這是一種可能性。

如很少有物種會產(chǎn)生電擊，這種現(xiàn)象可能很少見，但它是水平基因轉(zhuǎn)移在動物身上可以采取的另一種自然途徑——給已經(jīng)混亂的進(jìn)化過程增加了更多的復(fù)雜性。

“我相信，基于這種”意想不到“和”開箱即用“的想法發(fā)現(xiàn)新的生物現(xiàn)象的嘗試將啟發(fā)世界了解生物體的復(fù)雜性，并在未來引發(fā)突破，”飯?zhí)镎f總結(jié).

這項(xiàng)研究發(fā)表在PeerJ.

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